eng
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
Выпуск #1/2024
А.В.Смирнов, О.П.Чернова, А.А.Терентьев
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ПЛЕНОК МЕДИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА МЕДИ КАТОДНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРЕ ВОДОРОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПЕРЕМЕННЫХ ЕМКОСТЕЙ
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ПЛЕНОК МЕДИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА МЕДИ КАТОДНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРЕ ВОДОРОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПЕРЕМЕННЫХ ЕМКОСТЕЙ
Просмотры: 684
DOI: 10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Рассмотрена особенность синтеза пленок меди методом катодного распыления. Проведено их оксидирование и дальнейшее восстановление пленок оксида обратно до металлической фазы. Восстановление проводилось бомбардировкой атомами меди в атмосфере водорода. Такой способ получения металлических пленок меди дает лучшую электропроводимость. Измерены поверхностные удельные сопротивления четырехзондовым методом. Исследованы УФ-вид-спектры пропускания и поглощения. Предложены практические применения выявленным зависимостям.
Рассмотрена особенность синтеза пленок меди методом катодного распыления. Проведено их оксидирование и дальнейшее восстановление пленок оксида обратно до металлической фазы. Восстановление проводилось бомбардировкой атомами меди в атмосфере водорода. Такой способ получения металлических пленок меди дает лучшую электропроводимость. Измерены поверхностные удельные сопротивления четырехзондовым методом. Исследованы УФ-вид-спектры пропускания и поглощения. Предложены практические применения выявленным зависимостям.
Теги: cathodic reduction copper film electrodes hydrogen synthesis thin film systems водород катодное восстановление медь пленочные электроды синтез тонкопленочные системы
Получено: 16.10.2023 г. | Принято: 25.10.2023 г. | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Научная статья
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ПЛЕНОК МЕДИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА МЕДИ КАТОДНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРЕ ВОДОРОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПЕРЕМЕННЫХ ЕМКОСТЕЙ
А.В.Смирнов1, инж., ORCID: 0000-0003-2424-8142 / fizteh21@yandex.ru
О.П.Чернова1, магистрант, ORCID: 0009-0004-2680-5752
А.А.Терентьев1, рук. лаб., ORCID: 0000-0001-8571-2020
Аннотация. Рассмотрена особенность синтеза пленок меди методом катодного распыления. Проведено их оксидирование и дальнейшее восстановление пленок оксида обратно до металлической фазы. Восстановление проводилось бомбардировкой атомами меди в атмосфере водорода. Такой способ получения металлических пленок меди дает лучшую электропроводимость. Измерены поверхностные удельные сопротивления четырехзондовым методом. Исследованы УФ-вид-спектры пропускания и поглощения. Предложены практические применения выявленным зависимостям.
Ключевые слова: тонкопленочные системы, синтез, катодное восстановление, водород, пленочные электроды, медь
Для цитирования: А.В. Смирнов, О.П. Чернова, А.А. Терентьев. Синтез и исследование электропроводимости пленок меди, полученных методом восстановления оксида меди катодным распылением в атмосфере водорода для создания пленочных электродов переменных емкостей. НАНОИНДУСТРИЯ. 2024. Т. 17. № 1. С. 18–24. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Received: 16.10.2023 | Accepted: 25.10.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Original paper
SYNTHESIS AND STUDY OF ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF COPPER FILMS OBTAINED BY COPPER OXIDE REDUCTION BY CATHODIC SPUTTERING IN HYDROGEN ATMOSPHERE FOR PREPARING OF FILM ELECTRODES WITH VARIABLE CAPACITIES
A.V.Smirnov1, Engineer, ORCID: 0000-0003-2424-8142 / fizteh21@yandex.ru
O.P.Chernova1, Magistrant, ORCID: 0009-0004-2680-5752
A.A.Terentyev1, Head of laboratory, ORCID: 0000-0001-8571-2020
Abstract. The peculiarities of copper films synthesis by cathode sputtering are considered. These films were oxidized and further reduced the oxide films back to the metal phase. The reduction was carried out by bombardment with copper atoms in a hydrogen atmosphere. This method of copper metal films producing provides better electrical conductivity. Surface resistivity was measured using the four-probe method. UV-vis transmission and absorption spectra have been studied. Practical applications of the identified dependencies are proposed.
Keywords: thin film systems, synthesis, cathodic reduction, hydrogen, film electrodes, copper
For citation: A.V. Smirnov, O.P. Chernova, A.A. Terentyev. Synthesis and study of electrical conductivity of copper films obtained by copper oxide reduction by cathodic sputtering in hydrogen atmosphere for preparing of film electrodes with variable capacities. NANOINDUSTRY. 2024. Vol. 17. No. 1. PP. 18–24. https://doi.org/
10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
ВВЕДЕНИЕ
Тонкие проводящие пленки используются в микроэлектронной промышленности и для устройств наноэлектроники. Медь – доступный и относительно недорогой металл, поэтому его удобно применять, однако для более качественного применения требуется изучение свойств этого металла, особенно его тонких пленок. В данной работе мы изучим способы получения проводящих и непроводящих пленок. Как сделать пленку наиболее проводящей, что влияет на увеличение или уменьшение проводимости? Объектом исследования является пленка меди и оксида меди. Медь и другие проводящие металлические тонкие пленки (серебро, никель и др.) исследуются с целью создания на их основе для пленочных электродов различных элементов гибкой микро- и наноэлектроники, в частности для создания переменных емкостей.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Получение образцов пленочных электродов на основе меди осуществлялось на вакуумных установках УВР-3М методом катодного распыления. Термический отжиг производился в программируемой печи МИМП-2. Для снятия спектров пропускания и поглощения применялся УФ-вид-спектрофотометр Perkin Elmer Lambda 25. Для определения удельного поверхностного сопротивления исследуемые образцы помещались на предметный столик, при этом измерительная головка опускалась аккуратно во избежание механических повреждений зондов и исследуемой поверхности, далее в автоматическом режиме подбирались токи и напряжение. Измерение удельного поверхностного сопротивления осуществлялось прецизионным 4-зондовым методом на установке "RMS-EL-Z".
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На вакуумной установке УВР-3М методом катодного распыления [1] были нанесены четыре пленки меди. Предварительно подложки подвергались ионной очистке в тлеющем разряде (бомбардировка ионами аргона). Получена первая серия пленок, визуальное изображение которых представлено на рис.1.
Напыление производилось на покровные стекла марки К8, промытые техническим спиртом и закрепленные в подложкодержателе. Подложкодержатель был укреплен в держателе объектов. На катод были помещены пластины меди 99% чистоты таким образом, что он был полностью покрыт ими.
Катодное распыление проводилось в атмосфере аргона при давлении 10–11 Па. Напряжение между катодом и анодом было равно 2 кВ. Время напыления продолжалось 20 мин [10], толщина пленок ~ 100 нм. Полученные пленки не проводили электрический ток. Затем одна пленка серии № 1 была термически обработана в печи в атмосфере воздуха при температуре 400 °С в течение 30 мин, вторая пленка была подвержена термообработке при данном режиме дважды. Пленки остались без электропроводимости для 1 и 2 отожженного образца. Затем провели отжиг пленки меди при температуре 550 °С в течение 30 мин. Было измерено удельное поверхностное сопротивление с помощью четырехзондового метода. Появилась небольшая проводимость, электрическое сопротивление составило 42,6 МОм/квадрат.
Далее было проведено катодное восстановление пленки № 1 (отожжена два раза) и пленки № 2 (не подвергавшаяся отжигу, рассматривается как опорная). Для этого катод был полностью покрыт пластиной меди, а сверху на них были размещены пленка пленки № 1 и 2 (рис.2). Восстановление проводилось в атмосфере водорода. Давление составляло ~ 100 Па (U = 0,30 В).
Напряжение между катодом и анодом было в пределах 0,8–1 кВ. Восстановление длилось 12 мин. Пленки восстановились до металлической фазы. Пленки приобрели темно-серый цвет и металлический блеск. У обеих пленок появилась хорошая проводимость (рис.3).
Исходная восстановленная пленка № 2 имела сопротивление 23,5 Ом/квадрат, что в 2,4 раза больше, чем сопротивление отожженной восстановленной пленки (рис.3). Как видим, отожженная восстановленная пленка имеет меньшее сопротивление, чем исходная восстановленная пленка. Та же закономерность наблюдается для отожженных и исходных пленок без восстановления.
Напыление пленок меди второй серии проводилось в атмосфере аргона при давлении 12 Па. Напряжение между катодом и анодом составляло 2 кВ. Напыление длилось 30 мин. Толщина полученных пленок – ~ 300 нм. Это объясняется более насыщенным коричневым цветом, чем пленки 1-го поколения.
Восстановление проводилось в атмосфере водорода. Давление составляло 0,29 В. Напряжение между катодом и анодом было примерно 0,8–1 кВ. Восстановление заняло 20 мин. Время восстановления было увеличено по сравнению со временем восстановления пленок 1-го поколения (12 мин). Пленки имели практически черный цвет. Отожженная восстановленная пленка № 1 имела коричневый цвет. Отожженная пленка восстановилась не полностью, то есть не все атомы водорода заменили атомы кислорода. Восстановились лишь верхние слои, а исходная пленка восстановилась полностью. Это может быть связано с тем, что отожженная пленка твердая, и в ее глубокие слои диффундировать атомам водорода сложнее. Исходная пленка имеет аморфную структуру, а отожженная пленка – кристаллическую. При остывании вещество кристаллизуется и уменьшение сопротивления после отжига тоже может быть связано с появлением кристаллической решетки.
После восстановления пленки приобрели блеск, способность очень хорошо отражать свет. У обеих пленок впервые появилась проводимость. До восстановления пленки № 1 и № 2 были непроводящими. Было измерено поверхностное сопротивление 4-зондовым методом. Сопротивление восстановленной отожженной пленки № 1 было равно 4,1 Ом/квадрат. Сопротивление исходной восстановленной пленки № 2 было равно 290,2 Ом/квадрат. Сопротивление исходной восстановленной пленки в 71 раз больше сопротивления отожженной восстановленной пленки. Такая же закономерность наблюдалась у пленок серии № 1 – отожженные восстановленные пленки имеют меньшее сопротивление.
Пленки серии № 3 синтезировались аналогично пленкам серий № 1 и № 2. Время катодного распыления ~ 25 мин. Толщина пленок серии № 3 составило ~ 200 нм. Ниже представлен график изменения электрического сопротивления термически обработанных пленок серии № 3 при температуре 400 °С в течение 20 мин. Из рис.4 видно, что сопротивление пленок со временем стабильно (отсутствие деградации).
Пленка № 1 была отожжена в стоматологической печи. Отжиг проводился аналогично при 450 °С в течение 30 мин. Предварительно печь нагревалась с 407 до 450 °С со скоростью 10 градусов/мин в течение 4 мин. Пленка приобрела красноватый оттенок коричневого (рис.5).
Измерялись спектры полученных пленок – исходные, после отжига, восстановленные исходные, восстановленные отожженные. Спектры пропускания пленки после отжига в коротковолновой области лежит ниже спектра пленки без отжига, а в длинноволновой – выше. Эти два спектра пересекаются при длине волны равной 653,6 нм. Результаты представлены на рис.6 и 7.
Также были построены спектры поглощения для пленки № 1 до и после отжига.
Спектры поглощения отожженных пленок левее изобестической точки лежат выше спектров исходных пленок, а правее – ниже. В нашем случае длина волны изобестической точки равна 653,6 нм. Данное расположение спектров является характерной для образцов пленок меди [2].
ВЫВОДЫ
Терморезистивным осаждением в вакууме синтезированы пленки Se, Ag+Se, Ag (эталон). Получены их спектры пропускания. Она применима в различных техпроцессах в области микро- и наноэлектроники. Отжиг пленок уменьшает сопротивление пленок из-за кристаллизации. Пленка плавится, затем кристаллизуется, становится плотной. Исходная же пленка без отжига является аморфной, она имеет воздушные полости между кластерами, воздух не проводит ток, поэтому и пленка не проводящая. Это означает, что после кристаллизации пленка становится сплошной, в результате чего отожженные восстановленные пленки имеют в разы меньшие сопротивления, чем исходные восстановленные.
БЛАГОДАРНОСТИ
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-29-10211 и Чувашской Республики, https://rscf.ru/project/23-29-10211/
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Гольдаде В.А., Федосенко Н.Н. Методы получения тонких пленок: практическое пособие. М-во образования РБ, Гом. гос. ун-т им. Ф. Скорины. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2015.
Борисова Н.В., Суровой Э.П., Титов И.В. Закономерности изменения свойств пленок меди в процессе термообработки // Известия Томского политехнического университета. 2006 Т. 309. № 1.
Научная статья
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ПЛЕНОК МЕДИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА МЕДИ КАТОДНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ В АТМОСФЕРЕ ВОДОРОДА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ПЕРЕМЕННЫХ ЕМКОСТЕЙ
А.В.Смирнов1, инж., ORCID: 0000-0003-2424-8142 / fizteh21@yandex.ru
О.П.Чернова1, магистрант, ORCID: 0009-0004-2680-5752
А.А.Терентьев1, рук. лаб., ORCID: 0000-0001-8571-2020
Аннотация. Рассмотрена особенность синтеза пленок меди методом катодного распыления. Проведено их оксидирование и дальнейшее восстановление пленок оксида обратно до металлической фазы. Восстановление проводилось бомбардировкой атомами меди в атмосфере водорода. Такой способ получения металлических пленок меди дает лучшую электропроводимость. Измерены поверхностные удельные сопротивления четырехзондовым методом. Исследованы УФ-вид-спектры пропускания и поглощения. Предложены практические применения выявленным зависимостям.
Ключевые слова: тонкопленочные системы, синтез, катодное восстановление, водород, пленочные электроды, медь
Для цитирования: А.В. Смирнов, О.П. Чернова, А.А. Терентьев. Синтез и исследование электропроводимости пленок меди, полученных методом восстановления оксида меди катодным распылением в атмосфере водорода для создания пленочных электродов переменных емкостей. НАНОИНДУСТРИЯ. 2024. Т. 17. № 1. С. 18–24. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Received: 16.10.2023 | Accepted: 25.10.2023 | DOI: https://doi.org/10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
Original paper
SYNTHESIS AND STUDY OF ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF COPPER FILMS OBTAINED BY COPPER OXIDE REDUCTION BY CATHODIC SPUTTERING IN HYDROGEN ATMOSPHERE FOR PREPARING OF FILM ELECTRODES WITH VARIABLE CAPACITIES
A.V.Smirnov1, Engineer, ORCID: 0000-0003-2424-8142 / fizteh21@yandex.ru
O.P.Chernova1, Magistrant, ORCID: 0009-0004-2680-5752
A.A.Terentyev1, Head of laboratory, ORCID: 0000-0001-8571-2020
Abstract. The peculiarities of copper films synthesis by cathode sputtering are considered. These films were oxidized and further reduced the oxide films back to the metal phase. The reduction was carried out by bombardment with copper atoms in a hydrogen atmosphere. This method of copper metal films producing provides better electrical conductivity. Surface resistivity was measured using the four-probe method. UV-vis transmission and absorption spectra have been studied. Practical applications of the identified dependencies are proposed.
Keywords: thin film systems, synthesis, cathodic reduction, hydrogen, film electrodes, copper
For citation: A.V. Smirnov, O.P. Chernova, A.A. Terentyev. Synthesis and study of electrical conductivity of copper films obtained by copper oxide reduction by cathodic sputtering in hydrogen atmosphere for preparing of film electrodes with variable capacities. NANOINDUSTRY. 2024. Vol. 17. No. 1. PP. 18–24. https://doi.org/
10.22184/1993-8578.2024.17.1.18.24
ВВЕДЕНИЕ
Тонкие проводящие пленки используются в микроэлектронной промышленности и для устройств наноэлектроники. Медь – доступный и относительно недорогой металл, поэтому его удобно применять, однако для более качественного применения требуется изучение свойств этого металла, особенно его тонких пленок. В данной работе мы изучим способы получения проводящих и непроводящих пленок. Как сделать пленку наиболее проводящей, что влияет на увеличение или уменьшение проводимости? Объектом исследования является пленка меди и оксида меди. Медь и другие проводящие металлические тонкие пленки (серебро, никель и др.) исследуются с целью создания на их основе для пленочных электродов различных элементов гибкой микро- и наноэлектроники, в частности для создания переменных емкостей.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Получение образцов пленочных электродов на основе меди осуществлялось на вакуумных установках УВР-3М методом катодного распыления. Термический отжиг производился в программируемой печи МИМП-2. Для снятия спектров пропускания и поглощения применялся УФ-вид-спектрофотометр Perkin Elmer Lambda 25. Для определения удельного поверхностного сопротивления исследуемые образцы помещались на предметный столик, при этом измерительная головка опускалась аккуратно во избежание механических повреждений зондов и исследуемой поверхности, далее в автоматическом режиме подбирались токи и напряжение. Измерение удельного поверхностного сопротивления осуществлялось прецизионным 4-зондовым методом на установке "RMS-EL-Z".
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На вакуумной установке УВР-3М методом катодного распыления [1] были нанесены четыре пленки меди. Предварительно подложки подвергались ионной очистке в тлеющем разряде (бомбардировка ионами аргона). Получена первая серия пленок, визуальное изображение которых представлено на рис.1.
Напыление производилось на покровные стекла марки К8, промытые техническим спиртом и закрепленные в подложкодержателе. Подложкодержатель был укреплен в держателе объектов. На катод были помещены пластины меди 99% чистоты таким образом, что он был полностью покрыт ими.
Катодное распыление проводилось в атмосфере аргона при давлении 10–11 Па. Напряжение между катодом и анодом было равно 2 кВ. Время напыления продолжалось 20 мин [10], толщина пленок ~ 100 нм. Полученные пленки не проводили электрический ток. Затем одна пленка серии № 1 была термически обработана в печи в атмосфере воздуха при температуре 400 °С в течение 30 мин, вторая пленка была подвержена термообработке при данном режиме дважды. Пленки остались без электропроводимости для 1 и 2 отожженного образца. Затем провели отжиг пленки меди при температуре 550 °С в течение 30 мин. Было измерено удельное поверхностное сопротивление с помощью четырехзондового метода. Появилась небольшая проводимость, электрическое сопротивление составило 42,6 МОм/квадрат.
Далее было проведено катодное восстановление пленки № 1 (отожжена два раза) и пленки № 2 (не подвергавшаяся отжигу, рассматривается как опорная). Для этого катод был полностью покрыт пластиной меди, а сверху на них были размещены пленка пленки № 1 и 2 (рис.2). Восстановление проводилось в атмосфере водорода. Давление составляло ~ 100 Па (U = 0,30 В).
Напряжение между катодом и анодом было в пределах 0,8–1 кВ. Восстановление длилось 12 мин. Пленки восстановились до металлической фазы. Пленки приобрели темно-серый цвет и металлический блеск. У обеих пленок появилась хорошая проводимость (рис.3).
Исходная восстановленная пленка № 2 имела сопротивление 23,5 Ом/квадрат, что в 2,4 раза больше, чем сопротивление отожженной восстановленной пленки (рис.3). Как видим, отожженная восстановленная пленка имеет меньшее сопротивление, чем исходная восстановленная пленка. Та же закономерность наблюдается для отожженных и исходных пленок без восстановления.
Напыление пленок меди второй серии проводилось в атмосфере аргона при давлении 12 Па. Напряжение между катодом и анодом составляло 2 кВ. Напыление длилось 30 мин. Толщина полученных пленок – ~ 300 нм. Это объясняется более насыщенным коричневым цветом, чем пленки 1-го поколения.
Восстановление проводилось в атмосфере водорода. Давление составляло 0,29 В. Напряжение между катодом и анодом было примерно 0,8–1 кВ. Восстановление заняло 20 мин. Время восстановления было увеличено по сравнению со временем восстановления пленок 1-го поколения (12 мин). Пленки имели практически черный цвет. Отожженная восстановленная пленка № 1 имела коричневый цвет. Отожженная пленка восстановилась не полностью, то есть не все атомы водорода заменили атомы кислорода. Восстановились лишь верхние слои, а исходная пленка восстановилась полностью. Это может быть связано с тем, что отожженная пленка твердая, и в ее глубокие слои диффундировать атомам водорода сложнее. Исходная пленка имеет аморфную структуру, а отожженная пленка – кристаллическую. При остывании вещество кристаллизуется и уменьшение сопротивления после отжига тоже может быть связано с появлением кристаллической решетки.
После восстановления пленки приобрели блеск, способность очень хорошо отражать свет. У обеих пленок впервые появилась проводимость. До восстановления пленки № 1 и № 2 были непроводящими. Было измерено поверхностное сопротивление 4-зондовым методом. Сопротивление восстановленной отожженной пленки № 1 было равно 4,1 Ом/квадрат. Сопротивление исходной восстановленной пленки № 2 было равно 290,2 Ом/квадрат. Сопротивление исходной восстановленной пленки в 71 раз больше сопротивления отожженной восстановленной пленки. Такая же закономерность наблюдалась у пленок серии № 1 – отожженные восстановленные пленки имеют меньшее сопротивление.
Пленки серии № 3 синтезировались аналогично пленкам серий № 1 и № 2. Время катодного распыления ~ 25 мин. Толщина пленок серии № 3 составило ~ 200 нм. Ниже представлен график изменения электрического сопротивления термически обработанных пленок серии № 3 при температуре 400 °С в течение 20 мин. Из рис.4 видно, что сопротивление пленок со временем стабильно (отсутствие деградации).
Пленка № 1 была отожжена в стоматологической печи. Отжиг проводился аналогично при 450 °С в течение 30 мин. Предварительно печь нагревалась с 407 до 450 °С со скоростью 10 градусов/мин в течение 4 мин. Пленка приобрела красноватый оттенок коричневого (рис.5).
Измерялись спектры полученных пленок – исходные, после отжига, восстановленные исходные, восстановленные отожженные. Спектры пропускания пленки после отжига в коротковолновой области лежит ниже спектра пленки без отжига, а в длинноволновой – выше. Эти два спектра пересекаются при длине волны равной 653,6 нм. Результаты представлены на рис.6 и 7.
Также были построены спектры поглощения для пленки № 1 до и после отжига.
Спектры поглощения отожженных пленок левее изобестической точки лежат выше спектров исходных пленок, а правее – ниже. В нашем случае длина волны изобестической точки равна 653,6 нм. Данное расположение спектров является характерной для образцов пленок меди [2].
ВЫВОДЫ
Терморезистивным осаждением в вакууме синтезированы пленки Se, Ag+Se, Ag (эталон). Получены их спектры пропускания. Она применима в различных техпроцессах в области микро- и наноэлектроники. Отжиг пленок уменьшает сопротивление пленок из-за кристаллизации. Пленка плавится, затем кристаллизуется, становится плотной. Исходная же пленка без отжига является аморфной, она имеет воздушные полости между кластерами, воздух не проводит ток, поэтому и пленка не проводящая. Это означает, что после кристаллизации пленка становится сплошной, в результате чего отожженные восстановленные пленки имеют в разы меньшие сопротивления, чем исходные восстановленные.
БЛАГОДАРНОСТИ
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-29-10211 и Чувашской Республики, https://rscf.ru/project/23-29-10211/
ИНФОРМАЦИЯ О РЕЦЕНЗИРОВАНИИ
Редакция благодарит анонимного рецензента (рецензентов) за их вклад в рецензирование этой работы, а также за размещение статей на сайте журнала и передачу их в электронном виде в НЭБ eLIBRARY.RU.
Декларация о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в данной статье.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Гольдаде В.А., Федосенко Н.Н. Методы получения тонких пленок: практическое пособие. М-во образования РБ, Гом. гос. ун-т им. Ф. Скорины. Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2015.
Борисова Н.В., Суровой Э.П., Титов И.В. Закономерности изменения свойств пленок меди в процессе термообработки // Известия Томского политехнического университета. 2006 Т. 309. № 1.
Отзывы читателей
