Термічна стабільність та експлуатаційна надійність нанорозмірних металевих плівок на діелектриках та напівпровідниках
Вантажиться...
Дата
2014
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
Анотація
Звіт про НДР: 294 с., 139 рис., 28 табл., 226 джерел.
Об’єкти дослідження – нанорозмірні багатошарові металеві плівки.
Мета роботи експериментальне дослідження та комп’ютерне моделювання процесів термостимульованої дифузії, твердотільних реакцій в нанорозмірних металевих плівках на діелектричних та напівпровідникових підкладинках за умов відпалу, лазерної та йонно-плазмової обробки в різних середовищах; визначення їх термічної стабільності.
Розроблено комплексний науковий підхід для врахування «перехресних ефектів» впливу фізико-технологічних параметрів термічного осадження на структуру і властивості нанорозмірних металевих плівок, які визначають подальший розвиток дифузійних процесів при підвищених температурах експлуатації. Встановлено загальні закономірності перебігу дифузійних процесів внаслідок термічної обробки у кисень- та водневмісних атмосферах багатошарових композицій Cu-Sn, Cu-Mn, Cu-Sn-Mn, Ni-Au, Cu-Au, Ti-Ag, Fe-Pt, Ag-Pd, Pd-Ho тощо. Використано Резерфордівське обернене розсіяння, електронну Оже-спектроскопію, трансмісійну та растрову електронну мікроскопію, атомно-силову мікроскопію, електронографію “in-situ”, мікрорентгеноспектральний аналіз, рентгенівську дифракцію при ковзаючому промені, рентгенівську рефлектометрію, резистометрію. Показано вплив фактору нанорозмірності, встановлений взаємозв’язок процесів реакційної багатофазної дифузії, пороутворення, формування оксидних шарів та їх впливу на термічну стабільність та електрофізичні властивості. Розвинуто модельні уявлення щодо механізмів та кінетики термічно-стимульованої дифузії, а також специфічних ефектів, обумовлених інверсією матеріалів шарів, впливом додатково нанесених шарів, фізико-хімічними процесами на внутрішніх границях розділу, формуванням оксидних шарів на зовнішній поверхні та пористості в об’ємі. На цій основі запропоновано феноменологічні та аналітичні моделі розвитку дифузійного фазоутворення у нанорозмірних шарах. Застосовано також підходи «ab initio», Car-Parinello молекулярної динаміки, кінетичної моделі Monte Carlo з метою комп’ютерного моделювання та оптимізації досліджуваних процесів. Запропоновано металознавчі критерії для визначення режимів термічної обробки, які забезпечують підвищення термічної стабільності металевих плівкових контактів як частини мікроелектронних пристроїв.
Робота відповідає світовому рівню. Одержані результати відкривають нові технологічні можливості керованого формування наперед заданих структурно-концентраційно-фазових розподілів речовини, досягнення якісно нового – підвищеного – ступеня керованості і відтворюваності процесів виробництва тонких і надтонких плівок, тонких приповерхневих шарів, шаруватих композицій металів і металічних сплавів нанометрової товщини, досягнення якісно нових властивостей і характеристик, збільшення відсотку виходу годних.
Опис
Ключові слова
металеві плівки, дифузія, границі зерен, фазоутворення, упорядкування, термічна стабільність, моделювання
Бібліографічний опис
Термічна стабільність та експлуатаційна надійність нанорозмірних металевих плівок на діелектриках та напівпровідниках : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. С. Волошко. - К., 2014. - 293 л. + анот. звіт + CD-ROM. - Д/б 2509-ф