Технология и свойства тонкопленочных материалов ZrO2 - SiO2

• Автор: Грязнов, Роман Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.11, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 131 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Методы целенаправленного синтеза твердофазных веществ и материалов на их основе.

1.2. Характерные особенности тонкопленочного состояния вещества

1.2.1. Физикохихмические особенности тонкопленочного состояния.

1.2.2. Влияние поверхности подложки на свойства пленок

1.2.3. Использование тонких пленок в современной технике

1.3. Физикохимические особенности получения тонких пленок

1.3.1. Физикохимические особенности метода получения пленок из ПОР.

1.4. Свойства соединений на основе БЮ2 и их пленок

1.5. Свойства диоксида циркония, циркона и материалов на их основе
1.6. Постановка задачи исследования.
И. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА. МЕТОДИКИ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Исходные вещества для получения тонких пленок и подготовка подложек.
2.2. Методики синтеза тонких пленок из пленкообразующих растворов
2.3. Методика термогравиметрического анализа тонких пленок и гидролизата ПОР.
2.4. Методика исследования вязкости ПОР.
2.5. Методика исследования электропроводности ПОР.
2.6. Методы спектрофотометрического анализа
2.7. Растровая электронная микроскопия
2.8. Рентгенофазовый анализ.
2.9. Методы исследования физикохимических свойств пленок.
2.9.1. Исследование оптических свойств пленок.
2.9.2. Адгезия пленок.
2.9.3. Исследование электрофизических свойств пленок
III. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ пленок оксидов 8Ю2, Тл и системы Бю2гю2
3.1. Исследование процессов, протекающих в пленкообразующих растворах
3.2. Процессы, протекающие в тонком слое ПОР при 5 К и
3.3. Процессы в ПОР при 0 К.
3.4. Физикохимические процессы формирования ЪхЗЮ2 при высоких температурах.
IV. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПЛЕНОК ЪхЫ
V. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ЦИРКОНИЯ И КРЕМНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Последняя задача может исходить из результатов изучения процессов эпитаксии. При определенных условиях, изученных Палатником и многими другими исследователями [-], структура твердого тела может достраиваться не только своими, а и чужими структурными единицами, присоединенными к поверхности межатомными связями. Таким путем были синтезированы "мно-гозонные" монокристаллические пленки, структура которых состояла из ряда чередующихся в заданном порядке зон разного состава, например: Сс, СбБе, ZnSe и т. Так как этот процесс управляется законом равновесия, то регулировка толщины отдельных зон с точностью до монослоя, очевидно, исключается. Тем не менее, данный синтез позволяет получать твердое вещество, представляющее собой не твердый раствор, а сложный многозонный халькогенид с запрограммированным порядком чередования зон. В работах, предпринятых для обоснования предположения о существовании индивидуальных твердых соединений постоянного состава, была изучена природа различных поликремневых кислот [-]. В частности, были синтезированы аддукты поликремневой кислоты с гидросиликатами различных металлов. Однако ни одно их этих соединений также не может быть воспроизведено в данном процессе с точностью до монослоя. Свойства твердых веществ во многом определяются состоянием поверхности. Меняя набор функциональных групп, можно управлять реакционной способностью вещества. Примерами таких воздействий являются реакции молекулярного наслаивания, которые изучены в совместных работах Алссковского и Кольцова, например, хемосорбция хлоридов на силикагеле [-]. Продукты конденсации поликремневой кислоты представляют собой полисиликаты, которые при нагревании легко гидролизуются парами воды, превращаясь в гидрополисиликаты. Все гидронолисиликаты вступают в реакции конденсации не обязательно того же фрагмента, который входит в их состав. На чередовании реакций поликоиденсации и гидролиза, составляющих один цикл, основан синтез твердых веществ методом молекулярного наслаивания. На отдельных стадиях процесса наслаивания можно вводить различные элементы, тем самым появляется возможность направленно изменять физико-химические свойства вещества. В последнее время у нас в стране и за рубежом все большее внимание исследователей привлекает синтез композиционных полимерных материалов методом межфазной поликонденсации на границе раздела двух несмеши-вающихся растворов [-]. Этот метод открывает новые возможности синтеза полимерных композиционных материалов (КМ) как органических, так и неорганических. Теоретические основы межфазной поликонденсации заключаются в том, что с точки зрения остовной гипотезы органические и неорганические полимеры относятся к твердым соединениям, построенным посредством межатомных связей. Кроме того, межфазная поликонденсация, происходящая на границе раздела несмешивающихся растворов, предполагает определенное ориентирование макромолекул образующегося полимера, которое зависит от растворимости полимера в полярном растворителе. Таким образом, появляется возможность осуществления химической сборки структурных единиц по заданной программе. При создании КМ с заданными физико-химическими и эксплуатационными свойствами важной задачей является регулирование молекулярной массы структурных единиц материала. КМ методом межфазной поликонденсации оказалось возможным регулировать молекулярную массу образующегося полимера, и продукт может быть выделен из зоны реакции в виде нити, пленки или порошка. Следовательно, метод может быть использован для получения КМ с целевыми свойствами. Как общий путь синтеза твердых веществ, методы химической сборки, эпитаксии, межфазной конденсации открывают перспективы для направленного синтеза твердых веществ заданного состава и строения, определяющих комплекс необходимых свойств материалов. В работах Третьякова [6,,] сформулированы химические принципы реакционной способности и синтеза твердых веществ, которые являются эффективной основой для создания твердофазных материалов с разнообразными функциональными свойствами.