Разработка процесса получения ВТСП пленок для устройств функциональной электроники

• Автор: Рыжов, Максим Вадимович
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.

1.1 Технология получения ВТСПпленок

1.1.1 Общий обзор используемых методов.

1.1.2 Ионноплазменные методы. Распыление ионными пучками

1.1.3 Термическое и реактивное напыление с использованием электронных пучков. Молекулярнолучевая эпитаксия

1.1.4 Лазерное распыление

1.1.5 Химическое осаждение. Другие методы

1.1.6 Выбор подложек для ВТСПпленок.

1.2 скоторые свойства ВТСПпленок.

1.3 Обласгн применения структу р ВТСП.

1.4 Краткие выводы по главе 1.

Глава 2. Получение ВТСПпленок ВЧмагнетронным методом.

2.1 Установка ВЧмагнстропного напыления УВНРЗ.
2.2 олучснис буферных слоев x и ЦТС
2.3 Получение пленок системы УВаСи
2.4 Получение пленок системы ВГРЬ8гСаСи
2.5 Краткие выводы но главе 2.
Глава 3. Методы исследования.
3.1 Методы измерения параметров.
3.1.1 Измерение толщины пленочных образцов.
3.1.2 Рентгенофазовый анализ РФА образцов
3.1.3 Метод энергодиснсрсионной рентгеновской флюоресценции.
3.2 Стенд и методика измерения сверхпроводящих свойств пленочных образцов резистивным и индуктивным методами
3.2.1 Контактный метод.
3.2.2 Бесконтактный метод
3.3 Краткие выводы но главе 3
Глава 4. Практическое применение результатов
4.1 Применение ВТСПэлемснтов в телекоммуникациях
4.2 Фильтры
4.3 Микропрофилирование пленок системы УВаСиО.
4.4 Краткие выводы по главе 4
Заключение
Си исок литературы.
Введение


Для получения пленок с высокими критическими параметрами оказались подходящими технологии, используемые в микроэлектронике. В то же время, не исключено, что для получения экранов сложной формы, может оказаться наиболее удобным простой метод намазки i с последующей термообработкой. Существенным фактором, определяющим выбор технологии, является наличие или отсутствие стадии высокотемпературного отжига. Возможность приготовления пленки i i, т. ВТСП со стандартной полупроводниковой технологией. Такое совмещение чрезвычайно важно для разработки и создания электронных устройств на базе ВТСПматсриалов. В литературе нет однозначного определения тонких и толстых пленок. В ряде работ такое определение вообще отсутствует. Из анализа публикаций видно, что тонкими, как правило, называют пленки, приготовленные но микроэлектронной технологии, с толщинами менее микрон. Толстыми называют пленки, приготовленные методами осаждения, намазки, масочной печати и некоторыми другими, с толщинами более микрон. В нашей работе используется терминология цитируемых работ. Приготовление исходных материалов. В данном случае, исходные материалы это либо мишени, используемые для распыления, либо растворы, содержащие нужные соединения зольгель метод, метод аэрозольного осаждения па горячую подложку и др В методах масочной печати и намазки используют порошки ВТСПматсриалов, смешанные с органическими связующими. Важный вопрос на этом этапе выбор правильного соотношения концентраций исходных компонентов, для получения на финише процесса нужного стехиометрического состава пленки. Выбор подложки. Критерии выбора подложки не однозначны. С одной стороны, желательно иметь подложку с определенной кристаллической структурой, обеспечивающей возможность эпитаксиального роста ВГСПпленок с другой стороны, необходимо разрабатывать технологию нанесения таких пленок на, широко употребляемые в микроэлектронике, . Нанесение покрытий. Термообработка. В пленках, так же, как и в объемных образцах, получение в материале нужного состава в интеграле по катионам, еще не означает получение сверхпроводимости. Необходима термообработка в кислороде, причем процесс должен идти при строго определенных условиях, позволяющих синтезировать оксиды нужной кристаллической фазы. Получение материала заданного сосгава и в нужном кристаллическом состоянии возможно прямо в процессе роста пленок или, по крайней мере, без удаления их из технологического объема, когда после окончания процесса нанесения осуществляют доокнеление пленок повышением в рабочем объеме давления кислорода. Получение пленок i i на месте успешно реализовано во многих работах с использованием различных методов напыления. Тестирование. Как правило, на этом этапе необходимо ответить па зри вопроса каков сослав образца но катионам, какова структура образцов, обладает ли полученный образец сверхпроводимостью. Ионноплазменные методы. Распыление ионными пучками Практически, все известные ионноплазменные методы напыления применяли для приготовления ВТСПпленок диодное , и триодное , распыление, плазменные источники с электронноциклотронным резонансом , . В ряде работ, мишени из ВТСПматериалов распыляли направленными ионными пучками ,. Наиболее широко распространен метод магнетронного распыления . Па Рис. Рис. Размеры мишеней могут быть различными, обычно в пределах 0 мм, хотя эти границы достаточно условны. Постоянные магниты, как правило, изготовлены из феррита бария, но, при небольших размерах, часто используют самарийкобальтовые магниты, имеющие большую коэрцитивную силу, по, и более дорогие. Применяют магнетронное распыление на постоянном токе и с использованием токов высокой частоты. ВЧмагнстроны работают на частотах около и МГц. Метод магнетронного распыления достаточно прост, и широко используется для приготовления тонких пленок, как металлов, так и различных соединений, в том числе, и диэлектриков. Особенность ВТСПматериалов, прежде всего, в их сложном составе. При распылении мишени мишеней, необходимо получить определенное стехиометрическое соотношение распыляемых компонентов на подложке.