Криоформирование и электрофизические свойства островковых пленок свинца

• Автор: Боченков, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с.

Оглавление
Введение

Глава 1 Рост тонких пленок металлов хеморезистивный эффект в полупроводниках

1.1 Формирование тонких пленок металлов.

1.1.1 Классические модели роста тонких пленок

1.1.2 Модель структурных зон

1.1.3 Теоретические модели и методы моделирования роста тонких пленок .

1.1.4 Молекулярнодинамическое моделирование роста тонких пленок

1.1.5 Исследования тонких пленок свинца

1.2 Хеморезистивные свойства тонких полупроводниковых пленок

1.2.1 Адсорбционный отклик.

1.2.2 Зависимость чувствительности от размера зерен . . .
1.2.3 Влияние паров воды на проводимость полупроводниковых слоев .
1.3 Заключение
Глава 2 Криоформирование наноструктурных пленок свинца на нейтральных неориентирующих подложках и их элек
трофизические свойства
2.1 Методы получения и исследования.
2.1.1 Вакуумное осаждение металлов
2.1.2 Измерение электропроводности.
2.1.3 Лтомносиловая микроскопия.
2.2 Результаты
2.2.1 Получение и электропроводность пленок различных
металлов на поверхности полкпксилплена
2.2.2 Получение и электропроводность островковых пленок
свинца на поверхности окиси алюминия и стекла .
2.3 Обсуждение результатов
2.3.1 Влияние природы подложки
2.3.2 Высокий порог перколяции.
2.3.3 Связь скорости конденсации и микроструктуры пленки
2.3.4 Изменение структуры при отжиге конденсатов
2.3.5 Адсорбционный отклик.
2.4 Заключение
Глава 3 Молекулярнодинамическое моделирование роста пленок свинца при вакуумном осаждении
3.1 Методика расчета
3.1.1 Метод темнературноускоренной динамики ТАО .
3.1.2 Моделирование осаждения атомов МД ТАО
3.1.3 Многочастнчный потенциал межатомного взаимодействия РЬРЬ .
3.1.4 Оценка электропроводности методом Фогельхольма .
3.2 Результаты и их обсуждение . . .
3.2.1 Диффузия атомов свинца на поверхности РЬ 0 . .
3.2.2 Зависимость структуры конденсата и порога перколяции от температуры подложки
3.2.3 Зависимость структуры конденсата и порога перколяции от скорости осаждения и кинетической энергии атомов.
3.3 Заключение
Актуальность


Одним из наиболее перспективных подходов к моделированию осаждения атомов является метод молекулярной динамики, позволяющий непосредственно учитывать все перечисленные параметры. В настоящей работе сочетютея экспериментальное получение тонких металлических пленок и исследование их электрофизических свойств в зависимости от условий осаждения с компьютерным моделированием криоформирования пленки методом молекулярной динамики в комбинации с недавно разработанным методом температурноускоренной динамики. Паши предварительные эксперименты показали, что послойные конденсаты свинецполипксилилен также изменяют свое сопротивление в аналогичных условиях. В связи с этим, целью работы стал анализ влияния условий осаждения на механизм роста и микроструктуру тонких пленок свинца, получаемых при осаждении на различных подложках при температурах К и ниже и последующем нагреве до комнатной температуры. Анализ электропроводности конденсатов свинца на неориентирующих подложках при криоосаждении и нагревании. Определение связи микроструктуры конденсатов с условиями осаждения. Теоретическое моделирование криоформирования островковых пленок свинца при гомоэпитаксиальном росте методами молекулярной динамики. Расчет электропроводности конденсатов, полученных при моделировании, и изучение влияния условий осаждения на порог перколяции. Предложена модель формирования при криоосаждении и разрушения при отжиге колончатой структуры, объясняющая немонотонное изменение сопротивления криоконденсатов свинца при их нагревании до комнатной температуры. Разработан комплекс программ для компьютерного моделирования криоформирования конденсатов металлов при осаждении из паровой фазы с реальными скоростями, позволяющий рассчитывать проводимость образующейся пленки конденсата. Проведено молекулярнодинамическое моделирование криоосаждения атомов свинца на поверхность РЬЮО при температурах К со скоростями осаждения 0. Установлена зависимость порога перколяции конденсата от температуры подложки, кинетической энергии конденсируемых атомов и скорости осаждения. Результаты работы могут быть использованы для управления микроструктурой и хеморезистивными свойствами наноматериалов при их криоформировании. Результаты моделирования осаждения металлов из паровой фазы вычислительными методами могут быть использованы в лекционных курсах по материаловедению и нанотехнологии. Материалы диссертации были представлены на XIII Всероссийском СеминареКонференции по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул Тверь, июнь , XVI и XXII Всероссийских школахсимпозиумах молодых ученых но химической кинетике Моск. Клязьма, февраль , март , 2й Международной конференции Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии СанктПетербург, июнь , IV Международной конференции но наноструктурным материалам , Швеция, июнь , Европейской конференции по тонким организованным пленкам Германия, сентябрь Испания, июль , III Международной конференции по Химии низких температур 3I Япония, июль , IX Международной конференции по организованным молекулярным пленкам 9 Германия, август , Гордоновской конференции Химические сенсоры и межфазный дизайн Италия, май , Международной конференции студентов и аспирантов но фундаментальным наукам Ломоносов Москва, апрель , XV Международной конференции по Химии органического твердого телаI XV Германия, июльавгуст , Европейской конференции по органической электронике и связанных явлениях Е 41 Германия, ноябрь , Европейской конференции по материаловедению для молодых ученых i Швейцария, сентябрь , Всероссийской конференции Научная Сессия МИФИ Москва, январь , Международной школе НАТО Разумные сенсоры и Микроэлектромеханические системы Португалия, сентябрь , XVII Европейской конференции по твердотельным датчикам Португалия, сентябрь , V Европейской конференции по вычислительной химии ЕпСоСС 5 Франция, июнь , VII Международной конференции по наноструктурным материалам Германия, июнь . Результаты работы опубликованы в публикациях, в том числе в 6 статьях и тезисах докладов.