Исследование свойств медных покрытий, полученных в режиме самораспыление при работе магнетрона с испаряющейся мишенью

Торломоев, Алексей Эженович Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования: Медные пленки, полученные с помощью МРС с жидкой мишенью.
Цель работы: Исследовать влияние различных режимов работы, источников питания на свойства полученных тонких медных пленок в зависимости от состояния мишени.
В результате исследования обнаружено, что шероховатость и структура тонких пленок не зависит от источника питания; для медных пленок толщиной 1мкм шероховатость увеличивается при использовании жидкой мишени.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15
Глава 1 Тонкие металлические покрытия………………………………………………….. 17
1.1 Методы получения тонких металлических покрытий ……………………….. 17
1.1.1Термическое испарение ……………………………………………………………….. 18
1.1.2 Катодное распыление …………………………………………………………………. 20
1.2 Магнетронные распылительные системы …………………………………………. 22
1.3 Магнетронная распылительная система с жидкофазной мишенью ……. 29
1.4. Механизмы формирования и свойства тонких пленок ……………………… 37
1.4.1. Механизмы формирования тонких пленок …………………………………. 37
1.4.2 Параметры, влияющие на свойства тонких пленок ……………………… 40
Глава 2. Экспериментальное оборудование ………………………………………………. 43
2.1 Вакуумная ионно-плазменная установка …………………………………………. 43
2.2 Рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD 6000 ……………………. 44
2.3 Трехмерный бесконтактный профилометр …………………………………….. 46
2.4 Измерение электрического сопротивления покрытий ……………………….. 47
2.5 Сканирующая электронная микроскопия………………………………………….. 48
Глава 3. Результаты и обсуждение ……………………………………………………………. 50
3.1 Методика получения медных покрытий …………………………………………… 50
3.2Анализ шероховатости поверхности …………………………………………………. 51
3.3 Электросопротивление …………………………………………………………………….. 54
3.4 Рентгеноструктурный анализ……………………………………………………………. 56
3.5 Структура медных пленок………………………………………………………………… 57
Выводы …………………………………………………………………………………………………. 60
Глава 4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 61
4.1 Потенциальные потребители исследования ………………………………………. 61
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………………………………………… 62
4.3 SWOT-анализ…………………………………………………………………………………… 64
4.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………… 65
4.5 Инициация проекта ………………………………………………………………………….. 68
4.5.1 Заинтересованные стороны проекта ……………………………………………. 68
4.6 План проекта……………………………………………………………………………………. 70
4.7 Бюджет научного исследования ……………………………………………………….. 71
4.8 Реестр рисков проекта ……………………………………………………………………… 78
4.9 Оценка сравнительной эффективности исследования ……………………….. 79
Выводы …………………………………………………………………………………………………. 83
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 84
5.2. Вредные факторы проектируемой производственной среды…………….. 86
5.2.1 Вредные производственные факторы, связанные с аномальными
микроклиматическими параметрами воздушной среды на
местонахождении работающего ………………………………………………………….. 89
5.2.2 Вредные производственные факторы, связанные с
электромагнитными полями перменного характера …………………………….. 91
5.2.3 Вредные производственные факторы, связанные с акустическими
колебаниями в производственной среде ……………………………………………… 92
5.2. 4 Вредные производственные факторы, связанные со световой средой
…………………………………………………………………………………………………………… 93
5.2.5 Выявление опасных факторов проектируемой производственной
среды …………………………………………………………………………………………………. 93
5.2.6 Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может произойти через тело человека ………………….. 94
5.2.7 Пожаровзрывоопасность …………………………………………………………….. 96
5.3 Правила безопасной работы на установке «КВО» …………………………….. 98
5.4 Экологическая безопасность…………………………………………………………… 100
5.5 Защита в чрезвычайных ситуациях …………………………………………………. 100
Выводы ……………………………………………………………………………………………….. 102
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 103
Список литературы ………………………………………………………………………………… 104
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 107

Научно-техническое направление, связанное с получением и
применением тонких металлических пленок, за последние десятилетия
приобрело стремительный рост и во многих отраслях современного
производства занимает ключевые позиции. Нанесение тонкоплёночных
покрытий даёт большие возможности по получению необходимых
поверхностных свойств изделий.
Тонкие пленки позволяют изменить химический состав и структуру
поверхности, её физические и химические свойства, степень чистоты
обработки поверхности и её микрогеометрию.
В настоящее время, использование тонких пленок в
микроэлектронике, СВЧ-технике, оптике и многих других отраслях науки и
техники открывает перспективы создания и совершенствования не только
новых приборов, но и целых технологических направлений.
Пленки меди, наносимые в вакууме, широко применяются в
производстве дискретных полупроводников приборов и интегральных
микросхем. Их принято считать эталоном электрической проводимости и
теплопроводности по отношению к другим металлам.
Тонкопленочные проводящие материалы должны обладать
следующими свойствами: высокой электропроводностью, хорошей адгезией
к подложке, способностью к сварке или пайке, химической инертностью.
Во многом свойства покрытий зависят небольшй от способа их получения.
Одним из самых распространённых равноме способов их нанесения вызает являются
магнетронные коничесй распылительные системы (МРС). К таких их главным достоинствам
можно отнести: отсутствие метод капельной фазы (в разные отличие от термического
испарения с использованием такой вакуумно-дугового нагрева небольшй или дугового
распыления), ионное ассистирование поверхности, испарен возможность
производить свинец осаждение покрытий схема на подложки большой счет площади и
относительная простота
поверхнсти конструкции.
Однако для МРС характерны и недостатки: низкая скорость
напыления (по сравнению с дуговыми распылителями и термическим
испарением в вакууме), низкая энергетическая эффективность, за счет отвода
мощности разряда системами охлаждения. Следовательно, сегодня
актуальными задачами в области методов магнетронного распыления
являются увеличение скорости осаждения и равномерности нанесения,
улучшения адгезионных свойств и снижения количества вредных примесей в
покрытиях.
При класифця использовании МРС с жидкофазной причем мишенью скорость
осаждения постен выше (в керамичсог отличие от стандартного поверхнсти магнетрона) за счет оксида того, что отверсиям в
качестве катода используется металл насыпетя в тигле, который теплоизолируется от явлетс

Данная диссертационная работа посвящена исследованию осаждения
медных покрытий с помощью магнетронной распылительной системы с
жидкофазной мишенью. В работе были изучены скорость осаждения,
шероховатость, структура покрытий и сопротивление пленок.
По результатам исследования были сделаны следующие выводы:
 При осаждении покрытий из МРС с жидкофазной мишенью
скорость напыления на порядок выше, чем у обычного МРС. Наилучший
результат достигается при работе со среднечастотным источником питания
(128-136 нм/с).
 Шероховатость поверхности не зависти от источника питания и
режима распыления. Для тонких пленок с небольшой толщиной (~ 1 мкм)
наблюдается увеличение шероховатости при использовании жидкой мишени.
 Наилучшее сопротивление получается при использовании
жидкой мишени в сочетании среднечастотного источника и режима
самораспыления.
 На структуру полученных медных покрытий, полученных с
использованием жидкой мишени, не влияет вид источника питания и режим
распыления.
 Структура медных тонких пленок, полученных с помощью
твердой мишени, зависит от источника питания. Использование
сильноточного источника питания (HPPMS) образует плотные бездефектные
покрытия, в то время как при работе со среднечастотным источником
питания (MF) плёнки имеют ярко выраженную столбчатую структуру.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модифицирование поверхности полученного с помощью аддитивной технологии титанового сплава Ti-6Al-4V
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Изучение процессов термостимулированного и неравновесного выхода изотопов водорода из Pd, Ni, Pt, Zr, Ti
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)