Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2019, выпуск 6 » Статья стр. 830
<<<>>>
О газоструйном методе осаждения наноструктурных пленок серебра
DOI: 10.21883/JTF.2019.06.47628.146-18
Переводная версия: 10.1134/S1063784219060045
Быков Н.Ю.1, Сафонов А.И.2, Лещев Д.В.1, Старинский С.В.2, Булгаков А.В. 2
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: bykov_nyu@spbstu.ru, bulgakov@itp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 10 апреля 2018 г.
В окончательной редакции: 10 апреля 2018 г.
Принята к печати: 15 декабря 2018 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2019 г.
PDF версия
Проведены экспериментальное и теоретическое исследования синтеза тонких пленок серебра методом газоструйного осаждения. При осаждении металла из сверхзвуковой струи паров серебра с несущим газом гелием на кремниевые подложки получены наноструктурные пленки с размером наноструктур 3-30 nm для диапазона температур источника струи 1230-1380 K. Методом прямого статистического моделирования получены данные о газодинамике струи Ag-He при разлете в вакуум (скорость, температура, концентрация, поток частиц на подложку) в зависимости от параметров в источнике (температура пара, расход несущего газа). Определен диапазон оптимальных расходов гелия, когда эффективность газоструйного источника максимальна. Установлено, что наличие фонового газа в камере осаждения при давлении более 1 Pa приводит к уменьшению потока частиц на подложку, и предложен простой способ его оценки. С помощью моделирования определены условия формирования в струе кластеров серебра. Показано, что для экспериментальных режимов осаждения кластеры в струе отсутствуют, а наблюдаемые наноструктуры серебра формируются на поверхности подложки.
  1. Hofmann S., Ducati C., Neill R.J., Piscanec S., Ferrari A.C., Geng J., Dunin-Borkowski R.E., Robertson J. // J. Appl. Phys. 2003. Vol. 94. P. 6005--6012
  2. Haruta M. // Chem. Rec. 2003. Vol. 3. P. 75--87
  3. Agarwal N.R., Neri F., Trusso S., Lucotti A., Ossi P.M. // Appl. Surf. Sci. 2012. Vol. 258. P. 9148--9152
  4. Cho S.H. // Phys. Med. Biol. 2005. Vol. 50. P. 163--173
  5. Warrender J.M., Aziz M.J. // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75. P. 085433
  6. Ossi P.M., Neri F., Santo N., Trusso S. // Appl. Phys. A. 2011. Vol. 104. P. 829--837
  7. Старинский С.В., Шухов Ю.Г., Булгаков А.В. // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. Вып. 8. C. 45--52. [ Starinskiy S.V., Shukhov Yu.G., Bulgakov A.V. // Tech. Phys. Lett. 2016. Vol. 42. N 4. P. 411--414.]
  8. vSvorvci k V., Kvi tek O., Lyutakov O., Siegel J., Kolska Z. // Appl. Phys. A. 2011. Vol. 102. P. 747--751
  9. Сафонов А.И., Старинский С.В., Сулява В.С., Тимошенко Н.И., Гатапова Е.Я. // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. Вып. 3. С. 44--49. [ Safonov A.I., Starinskii S.V., Sulyaeva V.S., Timoshenko N.I., Gatapova E.Y. // Tech. Phys. Lett. 2017. Vol. 43. N 2. P. 159--161.]
  10. Safonov A.I., Sulyaeva V.S., Timoshenko N.I., Kubrak K.V., Starinskiy S.V. // Phys. Lett. A. 2016. Vol. 380. P. 3919--3923
  11. Yamada I., Takagi T. // IEEE Trans. Electron Devices. 1987. Vol. ED-34. N 5. P. 1018--1025
  12. Gatz P., Hagena O.F. // Appl. Surf. Sci. 1995. Vol. 91. P. 169--174
  13. Wagner K., Piseri P., Tafreshi H.V., Milani P. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. N 22. P. R439--R459
  14. Андреев М.Н., Ребров А.К., Сафонов А.И., Тимошенко Н.И. // Российские нанотехнологии. 2011. Т. 6. N 9--10. C. 7--10. [ Andreev M.N., Rebrov A.K., Safonov A.I., Timoshenko N.I. // Nanotechnologies in Russia. 2011. Vol. 6. N 9--10. P. 587--592.]
  15. Aziz M.J. // Appl. Phys A. 2008. Vol. 93. P. 579--587
  16. Polop C., Rosiepen C., Bleikamp S., Drese R., Mayer J., Dimyati A., Michely T. // New J. Phys. 2007. Vol. 9. P. 1--19
  17. Старинский С.В., Суляева В.С., Шухов Ю.Г., Черков А.Г., Тимошенко Н.И., Булгаков А.В., Сафонов А.И. // Журнал структурной химии. 2017. Т. 58. N 8. С. 1631--1637. [ Starinskiy S.V., Sulyaeva V.S., Shukhov Yu.G., Cherkov A.G., Timoshenko N.I., Bulgakov A.V., Safonov A.I. // J. Struct. Chem. 2017. Vol. 58. N 8. P. 1581--1587.]
  18. Fazio E., Neri F., Ossi P.M., Santo N., Trusso S. // Appl. Surf. Sci. 2009. Vol. 255. N 24. P. 9676--9679
  19. Bird G.A. Molecular gas dynamics and the direct simulation of gas flows. Clarenton Press: Oxford, 1994
  20. Jansen R., Wysong I., Gimelshein S., Zeifman M., Buck U. // J. Chem. Phys. 2010. Vol. 132. P. 244105
  21. Borner A., Li Z., Levin D.A. // AIP Conf. Proc. 2012. Vol. 1501. P. 565--572
  22. Bykov N.Y., Gorbachev Yu.E., Zakharov V.V. // AIP Conf. Proc. 2016. Vol. 1786. P. 050001
  23. Itina T.E., Sentis M., Marine W. // Appl. Surf. Sci. 2006. Vol. 252. P. 4433--4438
  24. Быков Н.Ю., Лукьянов Г.А. // Теплофизика и аэромеханика. 2006. Т. 13. N 4. С. 569--582. [ Bykov N.Yu., Lukianov G.A. // Thermophys. Aeromech. 2006. Vol. 13. N 4. P. 523--535.]
  25. Bykov N.Y., Bulgakova N.M., Bulgakov A.V., Loukianov G.A. // Appl. Phys. A. 2004. Vol. 79. N 4--6. P. 1097--1100
  26. Электронный ресурс. Режим доступа: https://www.powerstream.com/vapor-pressure.htm
  27. Bondi A. // Phys. Chem. Vol. 68. N 3. P. 441--451
  28. Johnston R.L. Atomic and Molecular Clusters. NY.: Taylor \& Francis, 2002
  29. Crifo J.F. // ICARUS. 1990. Vol. 84. P. 414--446
  30. Bykov N.Y., Gorbachev Yu.E. // Appl. Math. Comp. 2017. Vol. 296. P. 215--232
  31. Смирнов Б.М. // УФН. 1997. Т. 167. N 11. C. 1169--1200. [ Smirnov B.M. // Phys. Usp. 1997. Vol. 167. N 11. P. 1117--1147.]
  32. Физико-химические процессы в газовой динамике. Компьютеризированный справочник в 3-х томах. Т. I: Динамика физико-химических процессов в газе и плазме / Под ред. Г.Г. Черного и С.А. Лосева. М.: Изд-во МГУ, 1995. 350 с
  33. Gaussian 09, Revision D.01 M.J. Frisch at all. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2013
  34. Baulch D.L., Duxbury J., Grant S.J., Montague D.C. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1981. Vol. 10. P. 1--721
  35. Gardiner W.C. Combustion chemistry. NY.: Springer, 1984. 473 p
  36. Zhukhovitskii D.I. // J. Chem. Phys. 1994. Vol. 101. P. 5076--5080
  37. Смирнов Б.М., Яценко А.С. // УФН. 1996. Т. 166. N 3. C. 224--245. [ Smirnov B.M., Yatsenko A.S. // Phys. Usp. 1996. Vol. 39. P. 211--230.]
  38. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: Наука, 1974. 558 с
  39. Venablies J.A., Spliller G.D.T., Hanbukah M. // Rep. Prog. Phys. 1984. Vol. 47. N 4. P. 399--459
  40. Tringides M.C. Surface diffusion: Atomistic and collective processes. NY.: Plenum Press, 1997. 724 p
  41. Кошмаров Ю.А., Рыжов Ю.А. Прикладная динамика разреженного газа. М.: Машиностроение, 1977. 184 с
  42. Ashkenas H., Sherman F.S. In: Rarefied Gas Dynamics / Ed. J.H. de Leeuw. NY.: Academ. Press, 1965. P. 84
  43. Rebrov A.K. In: Rarefied Gas Dynamics / Ed. O.M. Belotserkovskii. NY.: Springer, 1985. P. 849
  44. Bulgakov A.V. // Proc. SPIE. 1995. Vol. 2403. P. 75--86
  45. Bulgakov A.V., Predtechensky M.R., Mayorov A.P. // Appl. Surf. Sci. 1996. Vol. 96--98. P. 159--163
  46. Чепмен С., Каулинг Т. Математическая теория неоднородных газов. М: ИИЛ, 1960, 511 с
  47. Hagena O.F. // Surf. Sci. 1981. Vol. 106. P. 101--116
  48. Hagena O.F. // Z. Phys. D. 1991. Vol. 20. P. 425--428
  49. Дулов В.Г., Лукьянов Г.А. Газодинамика процессов истечения. Новосибирск: Наука, 1984. 236 с.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme