Влияние гомобуферного слоя на морфологию, микроструктуру и твердость пленок Al/Si(111)
Ломов А.А.1, Захаров Д.М.1, Тарасов М.А.2, Чекушкин А.М.2, Татаринцев А.А.1, Киселёв Д.А.3, Ильина Т.C.3, Селезнев А.Е.4
1Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
2Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
3Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
4Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", Москва, Россия
Email: lomov@ftian.ru
Поступила в редакцию: 12 апреля 2023 г.
В окончательной редакции: 12 апреля 2023 г.
Принята к печати: 12 апреля 2023 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2023 г.
Представлены результаты комплементарных исследований пленок Al, выращенных методом магнетронного распыления при комнатной температуре. Пленки получены на стандартных подложках кремния Si(111) без и с предварительно выращенным на их поверхности при 400oC алюминиевым (гомобуферного) слоем ~20 nm. Взаимозависимость морфологии, микроструктуры и твердости пленок Al от состояния поверхности подложек изучена методами HRXRR, XRD, SEM, EDS, AFM, Nano Indenter (ASTM). Показано, что формирование на поверхности подложек гомобуферных слоев дает возможность управлять структурными и механическими свойствами тонких пленок алюминия. Ключевые слова: алюминий, тонкие пленки, морфология, микроструктура, рентгеновская дифракция, РЭМ и АСМ микроскопия, наноиндентирование, магнетронное распыление.
- G. Hass, M.H. Francombe, J.L. Vossen. Physics of Thin Films-Research and Development (Academic Press, NY., USA, 1982)
- K. Barmak, K. Coffey. Metallic Films for Electronic. Optical and Magnetic Applications (Woodhead Publishing, Cambridge, UK, 2013)
- M.A. Tarasov, L.S. Kuzmin, V.S. Edelman, S. Mahashabde, P. de Bernardis. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 21 (6), 3635 (2011). DOI: 10.1109/TASC.2011.2169793
- N. Samkharadze, G. Zheng, N. Kalhor, D. Brousse, A. Sammak, U.C. Mendes, A. Blais, G. Scappucci, L.M.K. Vandersypen. Science, 359 (6380), 1123 (2018). DOI: 10.1126/science.aar4054
- M.C. Rao, M.S. Shekhawat. Intern. J. Modern Physics: Conf. Series, 22, 576 (2013). DOI: 10.1142/S2010194513010696
- N. Kaiser. Appl. Opt., 41 (16), 3053 (2002)
- M. Ohring. The Material Science of Thin Films (Academic Press, San Diego, Calif., USA, 1992)
- J. Venables. Introduction to Surfaces and Thin Film Processes (Cambridge U. Press, Cambridge, UK, 2000)
- D. Sibanda, S.T. Oyinbo, T.-C. Jen, A.I. Ibitoye. Processes, 10 (6), 1184 (2022). DOI: 10.3390/pr10061184
- R. Eason. Pulse Layer Deposition: Application-Led Growth of Functional Materials. (John Wiley \& Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2007), DOI: 10.1002/0470052120
- И.В. Антонец, Л.Н. Котов, С.В. Некипелов, Е.А. Голубев. ЖТФ, 74 (3), 24 (2004)
- M.A. Tarasov, L.S. Kuzmin, N.S. Kaurova. Instrum. Exp. Tech., 52, 877 (2009). DOI: 10.1134/S0020441209060220
- V.V. Roddatis, U. Hubner, B.I. Ivanov, E. Il'ichev, H.-G. Meyer, A.L. Vasiliev. J. Appl. Phys., 110, 123903 (2011). DOI: 10.1063/1.3670003
- M. Tarasov, A. Gunbina, M. Fominsky, A. Chekushkin, V. Vdovin, V. Koshelets, E. Sohina, A. Kalaboukhov, V. Edelman. Electronics, 10 (23), 2894 (2021). DOI: 10.3390/electronics10232894
- U. Barajas-Valdes, O.M. Suarez. Crystals, 11 (5), 492 (2021). DOI: 10.3390/cryst11050492
- A.W. Fortuin, P.F.A. Alkemade, A.H. Verbruggen, A.J. Steinfort, H. Zandbergen, S. Radelaar. Surf. Sci., 366 (2), 285 (1996). DOI: 10.1016/0039-6028(96)00824-2
- A.Y. Cho, P.D. Dernier. J. Appl. Phys., 49 (6), 3328 (1978). DOI: 10.1063/1.325286
- W. Wang, W. Yang, Z. Liu, Yu. Lin, S. Zhou, H. Qian, H. Wang, Z. Lin, G. Li. Cryst. Eng. Comm., 16 (33), 7626 (2014). DOI: 10.1039/c4ce01076k
- I.A. Rodionov, A.S. Baburin, A.R. Gabidullin S.S. Maklakov, S. Peters, I.A. Ryzhikov, A.V. Andriyash. Scientif. Reports, 9, 12232 (2019) DOI: 10.1038/s41598-019-48508-3
- I.A. Rodionov, A.S. Baburin, I.A. Ryzhikov. Patent US 2021/0071292 A1 (2021)
- F.M. Mwema, O.P. Oladijo, S.A. Akinlabi, E.T. Akinlabi. J. Alloys Compd., 747, 306 (2018). DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.03.006
- M. Adamik, P.B. Barna, I. Tomov. Thin Solid Films, 317, 64 (1998)
- J.F. Smith, F.T. Zold, W. Class. Thin Solid Films, 96, 291 (1982). DOI: 10.1016/0040-6090(82)90513-2
- J. Lin, J.J. Moore, W.D. Sproul, S.L. Lee, J. Wang. IEEE Transac. Plasma Sci., 38 (11), 3071 (2010). DOI: 10.1109/TPS.2010.2068316
- M. Kumar, A. Kumar, A.C. Abhyankar. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7 (6), 3571 (2015). DOI: 10.1021/am507397z
- S.C. Tjong, H. Chen. Mater. Sci. Engineer., R 45, 1 (2004). DOI: 10.1016/j.mser.2004.07.001
- M. Birkholz. Thin Film Analysis by X-ray Scattering. (Weinheim: Wiley-VCH, 2006), DOI: 10.1002/3527607595
- B.M. McSkimming, A. Alexander, M.H. Samuels. J. Vac. Sci. Technol. A, 35, 021401 (2017). DOI: 10.1116/1.4971200
- S.G. Wang, E.K. Tian, C.W. Lung. J. Phys. Chem. Solids, 61, 1295 (2000). DOI: 10.1016/S0022-3697(99)00415-1
- K. Stoev, K. Sakurai. The Rigaku J., 14 (2), 22 (1997)
- S.A. Stepanov. X-ray Server, (1997). https://x-server.gmca.aps.anl.gov
- V. Holy, U. Pietsch, T. Baumbach. High- Resolution X-ray Scattering from Thin Films and Мultilayers (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1999)
- I.V. Kozhevnikov, A.V. Buzmakov, F. Siewert, K. Tiedtke, M. Stormer, L. Samoylova, H. Sinn. J. Synchrotron Rad., 23, 78 (2016). DOI: 10.1107/S160057751502202X
- V.I. Punegov, Ya.I Nesterets, S.V. Mytnichenko, N.V. Kovalenko, V.A. Chernov. Poverhnost. X-ray, Synchrotron and Neutron investigation, 1, 58 (2003). (russian)
- V.V. Shvartsman, A.L. Kholkin. J. Appl. Phys., 101 (6), 064108 (2007). DOI: 10.1063/1.2713084
- J.I. Goldstein, D.E. Newbury, J.R. Michael, N.W.M. Ritchie, J.H.J. Scott, D.C. Joy. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis (Springer, NY., USA, 2018), DOI: 10.1007/978-1-4939-6676-9
- W.C. Oliver, G.M. Pharr. J. Mater. Res., 7 (6), 1564 (1992). DOI: 10.1557/JMR.1992.1564
- M.J. Schneider, M.S. Chatterjee. Introduction to Surface Hardening of Steels, ASM Handbook, Volume 4A. (ASM International, USA, 2013), DOI: 10.31399/asm.hb.v04a.a0005771
- X. Li, B. Bhushan. Mater. Character., 48, 11 (2002). DOI: 10.1016/S1044-5803(02)00192-4
- G.V. Samsonov. Handbook of the Physicochemical Properties of the Elements (IFI-Plenum, NY., USA, 1968), DOI: 10.1007/978-1-4684-6066-7
- A. Prakash, D. Weygand, E. Bitzek. Intern. J. Plasticity, 97, 107 (2017). DOI: 10.1016/j.ijplas.2017.05.011
- E.N. Hahn, M.A. Meyers. Mater. Sci. Engineer.: A, 646, 101 (2015). DOI: 10.1016/j.msea.2015.07.075
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.