Структурные и физические свойства пленок SiCx и SnOx, синтезированных различными методами

• Автор: Бейсенханов, Нуржан Бейсенханович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 215 с. : 80 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБ ОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПЛЕНКИ 8іСх И БпО*: СТРУКТУРА И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (ОБЗОР)
1.1 Методы синтеза пленок Б ІСХ, их структурные и физические свойства
1.2 Структурные свойства тонких пленок 8іСх, полученных методом ионной имплантации
1.3 Характеристика 8п02 как сенсорного материала и методы получения пленок
1.4 Структура и физические свойства пленок 8пОх, полученных магне-тронным распылением, золь-гель технологией и другими методами
1.5 Выводы к разделу
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методы получения пленок ЭпОх и ЬіСх
2.1.1 Синтез ЬіС в Бі методом ионной имплантации
2.1.2 Ионно-лучевое осаждение тонких пленок диоксида олова
2.1.3 Синтез тонких пленок 8пОхметодом магнетронного распыления

2.1.4 Методика получения пленок ЗпСЬ золь-гель методом
2.2 Методика обработки образцов в плазме тлеющего разряда
і 2.3 Метод рентгеновской дифракции
2.4 Метод инфракрасной спектроскопии
2.5 Метод просвечивающей электронной микроскопии
2.6 Метод Оже-электронной спектроскопии
2.7 Метод атомно-силовой микроскопии
2.8 Установка для исследования оптических параметров
2.9 Четырехзондовый метод измерения поверхностного сопротивления

пленки
2.10 Экспериментальная установка для исследования электрических параметров и чувствительности пленок Sn02 к газам
2.11 Характеристики образцов
3 КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ß-SiC В ТОНКИХ ОДНОРОДНЫХ СЛОЯХ SiCx (х = 0,03+1,4), ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МНОГОКРАТНОЙ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ
3.1 Исследование состава слоев методом Оже-электронной спектроскпии .
3.2 Исследование структуры методом электронной микроскопии
3.3 Исследование структуры методом рентгеновской дифракции
3.4 Исследования методом инфракрасной спектроскопии
3.5 Исследования методом атомно-силовой микроскопии
3.6 Выводы к разделу 3
4 ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ПЛЕНОК Sn04 НА ИХ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
4.1 Структурные и электрические свойства пленок (-200 нм) SnOx на стеклянной подложке, полученных методом ионно-лучевого осаждения
4.1.1 Структура пленок SnOx, полученных при высокой концентрации кислорода (100%) в камере
4.1.2 Влияние структуры на электрические свойства пленок SnOx, полученных при низкой концентрации кислорода (10%) в камере
4.2 Влияние обработки водородной плазмой на структуру и оптические свойства тонких пленок оксида олова, полученных методом магнетронного распыления
4.2.1 Оптические свойства пленок оксида олова
4.2.2 Структурные исследования пленок оксида олова
4.3 Влияние отжига в различных атмосферах на свойства пленок SnOx
4.3.1 Оптические свойства пленок оксида олова

4.3.2 Структурные свойства пленок оксида олова
4.4 Рентгеновское исследование структуры тонких пленок SnOx, осажденных на подложку из поликристаллического корунда
4.5 Выводы к разделу
5 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДА ОЛОВА, ПОЛУЧЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ И ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ
5.1 Физические свойства тонких пленок оксида олова, полученных золь-гель методом (способ растекания)
5.1.1 Исследование оптических спектров пропускания и структуры тонких пленок SnOx, полученных с использованием золь-гель технологии
5.1.2 Исследование газочувствительности пленок Sn02, синтезированных
золь-гель методом (способ растекания)
5.1.3. Исследование топографии пленок оксида олова, синтезированных золь-гель методом
5.2 Оптические, электрические, структурные и сенсорные свойства пленок SnOx полученных магнетронным распылением и золь-гель методом (способ центрифугирования)
5.2.1 Электрические и оптические свойства пленок SnOx, полученных магнетронным распылением и золь-гель методом
5.2.2 Рентгеновское исследование структуры тонких пленок SnOx
5.2.3 Газочувствительные характеристики пленок диоксида олова
5.2.4 Исследование топографии поверхности пленок оксида олова
5.3 Выводы к разделу
6 ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, МИКРОСТРУКТУРУ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК SnOx, ОСАЖДЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ И ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ

оптической плотности ИК-спектров пропускания показано, что все имплантированные атомы углерода включены в состав (З-БЮ в процессе отжига при температурах 900—1200°С, если концентрация атомов углерода не превышает стехиометрический состав Р-810 в максимуме распределения. В случае более высоких доз внедрения избыточные атомы углерода формируют кластеры: и не встраиваются: в Р-81С даже: после отжига при температуре 1200°С.
Кшшга Т. и соавторы [86] сравнили свойства имплантированных углеродом слоев кремния и слоев карбида кремния, полученных перемешиванием системы углерод-кремний при бомбардировке ионами аргона (Е= 100 кэВ, ТУ = 1x1016 см'2) слоев углерода, осажденных на монокристаллические подложки кремния-дуговым разрядом. Толщина образующейся пленки Э1С оказалась зависящей как корень квадратный от дозы ионов аргона. Температура- формирования Р-ЭЮ для: ионного перемешивания (7ОО-8ОО°0) оказалась на 100°С ниже, чем при непосредственной имплантации ионов углерода.
Александров П.А. и соавторы [87] осуществили синтез монокристалличе-ского слоя Б1С в самоотжиговых режимах с помощью одношаговой техники"-сильнотоковой ионной имплантации атомов углерода в кремниевые подложки с ориентациями (001) и (111). При имплантации этим методом ионов углерода дозой 6хЮ17 см"2 в пластины кремния ориентации (001) с помощью сфокусированного ионного пучка с плотностью тока 300 мкА/см2 синтезируется моно-кристаллический слой 810, содержащий небольшое количество двойников. При плотности ионного тока 150 мкА/см2 образуется монокристаллическая прослойка 810 с высокой концентрацией двойников на границе разделах подложкой 81: Поверх этого слоя расположен слой поликристаллического 810. При имплантации ионов углерода в кремний ориентации (111) не образуется монокристаллический слой Р-810 даже при имплантации в нагретую до температуры 85 О°0 подложку. Образуется поликристаллический слой 810 у поверх-