1 МЕТОДЫ СИНТЕЗА ТОНКИХ ПЛЕНОК

и диэлектриков»
Год издания: 2003

Елисеев А. А., Лукашин А. В.
«Функциональные наноматериалы»
Год

издания: 2010

Anthony C Jones (Editor), Michael L Hitchman (Editor)
«Chemical Vapour Deposition» Precursors, Processes and Applications
Год издания: 2009

Сыркин В.Г.
CVD-метод. Химическое парофазное осаждение
Год издания: 2000

магнитные сенсоры
- газовые сенсоры
-- оптические, просветляющие покрытия
- антикоррозионные защитные покрытия
-

износостойкие покрытия
- декоративные покрытия
- и т.д.

от свойств объемного материала)

Пленки могут быть:
- не вполне плотные
- имеются

напряжения
- другая дефектная структура в отличии от объемного материала
- квази-двумерная структура (тонкая пленка)
сильное влияние поверхности пленки и границы раздела пленка-подложка

Все это оказывает влияние на электрические, магнитные, оптические, термические и механические свойства материалов в тонкопленочном состоянии.

новых процессов синтеза слоев с требуемыми свойствами с использованием метода

химического осаждения из газовой фазы.

веществ с фундаментальными характеристиками, позволяющими реализовать этот набор свойств

веществ с фундаментальными характеристиками, позволяющими реализовать этот набор свойств
Установление закономерностей

влияния параметров процесса синтеза материала на состояние материала (структура и состав)

веществ с фундаментальными характеристиками, позволяющими реализовать этот набор свойств
Установление закономерностей

влияния параметров процесса синтеза материала на состояние материала (структура и состав)
Выяснение влияния особенностей состояния материала (структура и состав) на его свойства (физические , механические и др.)

веществ с фундаментальными характеристиками, позволяющими реализовать этот набор свойств
Установление закономерностей

влияния параметров процесса синтеза материала на состояние материала (структура и состав)
Выяснение влияния особенностей состояния материала (структура и состав) на его свойства (физические , механические и др.)
Изучение механизма и динамики процессов изменения состояния (структура и состав) под влиянием факторов, возникающих в технологии приборов, при их хранении и эксплуатации

веществ с фундаментальными характеристиками, позволяющими реализовать этот набор свойств
Установление закономерностей

влияния параметров процесса синтеза материала на состояние материала (структура и состав)
Выяснение влияния особенностей состояния материала (структура и состав) на его свойства (физические , механические и др.)
Изучение механизма и динамики процессов изменения состояния (структура и состав) под влиянием факторов, возникающих в технологии приборов, при их хранении и эксплуатации
Создание стабильной технологии получения материала. Оптимизация, автоматизация процесса синтеза.

упорядоченные нано/микроструктуры
эпитаксия, изменение свойств фаз за счет эффектов

взаимодействия с подложкой*
искусственные дефекты

упорядоченные нано/микроструктуры
эпитаксия, изменение свойств фаз за счет эффектов

взаимодействия с подложкой*
искусственные дефекты

Пленка как композит**

Взаимодействия:
химическое и диффузионное (обмен веществом)
механическое (адгезия, изменение поверхностной энергии, межфазная граница)
физическое («эффекты близости», КТР, фазовые переходы, анизотропное изменение объема элементарной ячейки)

* Подложка – пластина, на которой синтезируется пленка.
** Композит – гетерогенные системы, состоящие из разнородных по составу и свойствам компонентов

устойчивость к разрушению по границам кристаллических блоков);
(Адгезия, от лат.

аdhaesio – прилипание, - слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел. Когезия, от лат. сohaesus – связанный, сцепленный, - сцепление молекул (атомов, ионов) физ. тела под действием сил притяжения)

Общие характеристики и требования к пленкам

устойчивость к разрушению по границам кристаллических блоков);
(Адгезия, от лат.

аdhaesio – прилипание, - слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел. Когезия, от лат. сohaesus – связанный, сцепленный, - сцепление молекул (атомов, ионов) физ. тела под действием сил притяжения)
заданный химический и фазовый состав;

Общие характеристики и требования к пленкам

устойчивость к разрушению по границам кристаллических блоков);
(Адгезия, от лат.

аdhaesio – прилипание, - слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел. Когезия, от лат. сohaesus – связанный, сцепленный, - сцепление молекул (атомов, ионов) физ. тела под действием сил притяжения)
заданный химический и фазовый состав;
размер зерен или блоков, состояние их границ;

Общие характеристики и требования к пленкам

устойчивость к разрушению по границам кристаллических блоков);
(Адгезия, от лат.

аdhaesio – прилипание, - слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел. Когезия, от лат. сohaesus – связанный, сцепленный, - сцепление молекул (атомов, ионов) физ. тела под действием сил притяжения)
заданный химический и фазовый состав;
размер зерен или блоков, состояние их границ;
ориентация кристаллитов.

Общие характеристики и требования к пленкам

14);
различные виды механической прочности
(твердость);
коэффициент термического расширения
Подложка

– основная конструкционная база в производстве полупроводниковых приборов и микросхем. В ее объеме и на поверхности формируются заданные активные элементы интегральных микросхем, приборов и устройств.

Состояние поверхности подложки в значительной мере определяет качество изготовляемых приборов, их долговечность и надежность.

других фаз и других загрязнений)
устойчивость подложек к процессам их

чистки перед нанесением пленок (обезжиривание, химическое травление);
индифферентность по отношению к материалу пленки в ходе её нанесения и эксплуатации (достаточно инертными химически, чтобы предотвратить загрязнение пленки посторонними компонентами)
или наоборот способность к необходимому для получения заданных свойств композиции химическому взаимодействию с пленкой, т.е. образованию твердых растворов, поверхностных фаз и пр.,

правило происходить в ходе термообработки пленок,
4) по кристаллографическим характеристикам:
для

получения качественных ориентированных покрытий чаще всего необходимо достаточно близкое совпадение параметров кристаллической решетки подложки и пленки
недопустимы неплоскостность и непараллельность
5) дешевыми и коммерчески доступными

Требования к подложкам

под. ред. Б.Д.Луфт. Москва. «Радио и связь». 1982

зрения.
Например, могут быть, исходя из их толщины:
- тонкие

(до 1 мкм),
- толстые пленки или покрытия (1 мкм и более),

Тонкие пленки в пределе приближаются к двухмерным объектам и их свойства во многом определяются свойствами поверхности и явлениями, на ней происходящими. Толстопленочные покрытия в значительной мере характеризуются объёмными процессами и сходны поэтому с керамическими или монокристаллическими материалами.

SEM
HRTEM

(2) и дифракционная картина локальной области, полученные методом просвечивающей электронной

микроскопии

1)

2)

- ориентированные кристаллиты в пленке на монокристаллической подложке

– преимущественная ориентация элементов структуры

сложного оксида
б - пленка сложного оксида с развитой поверхностью

SiCN/Si
30.01.2012 13:30:57

Обычные композиты и градиентный материал:
a) гомогенный композит
b) градиентный материал

c) пленка, состоящая из двух
слоев

Варианты дизайна градиентных материалов:
a) по толщине пленки
b) по ширине пленки
c) цилиндрическое
d) от центра в обе стороны

смесь:

(CH3)3N:BH3+NH3

(CH3)3N:BH3

(CH3)3N:BH3