Структура пленок, напыляемых в слабом магнитном поле путем магнетронного распыления вещества

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Мельников, Антон Леонидович Отделение ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются плёнки меди, полученные с помощью МРС.
Цель работы – исследование пленок, образующихся в слабом постоянном магнитном поле из плазмы магнетронного разряда.
В процессе работы проводились: экспериментальные исследования работы магнетронных распылительных систем в среде смеси газов (аргон, кислород), получение покрытий меди, исследовалась кристаллическая и морфологическая структура и влияние слабого магнитного поля на её формирование.
Область применения данного покрытия: создание и усовершенствование полупроводниковых и фотоэлектронных элементов.

Введение ……………………………………………………………………………………………. 13

Глава 1. Получение тонких металлических пленок ……………………………… 16

1.1. Методы нанесения тонких металлических пленок ………………………. 16

1.1.1. Ионно-плазменные методы нанесения тонких пленок ………… 19

1.1.1.1. Катодное распыление …………………………………………………….. 20

1.1.1.2. Магнетронное распыление …………………………………………….. 23

1.2. Закономерности образования и роста пленочных покрытий ……….. 25

Глава 2. Экспериментальное оборудование и методика исследований…. 30

2.1. Экспериментальная установка ……………………………………………………. 30

2.1.1. Форвакуумный насос ВН-1МГ …………………………………………… 31

2.1.2. Вакуумметр ВИТ-2 с манометрическим преобразователем
ПМТ-4М 32

2.1.3. Источник питания GPR-100H05D ………………………………………. 33

2.1.4. Магнитометр АТЕ-8702 …………………………………………………….. 34

2.1.5. Магнетрон …………………………………………………………………………. 35

2.1.6. Вакуумная камера ……………………………………………………………… 37

2.2. Формирование пленок путем магнетронного распыления …………… 37

2.3. Экспериментальные данные и их интерпретация ………………………… 40

Глава 3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………………… 45

3.1. Предпроектный анализ ………………………………………………………………. 45

3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования …….. 45

3.1.2. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения………………………………………… 45
3.1.3. SWOT-анализ…………………………………………………………………….. 48

3.2. Планирование научно-исследовательских работ …………………………. 52

3.2.1. Структура работ в рамках научного исследования ……………… 52

3.2.2. Определение трудоемкости выполнения работ …………………… 53

3.2.3. Разработка графика проведения научного исследования …….. 54

3.2.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………. 56

3.2.5. Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………. 56

3.2.6. Основная заработная плата исполнителей темы …………………. 57

3.2.7. Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………… 60

3.2.8. Контрагентные расходы …………………………………………………….. 60

3.2.9. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 61

3.3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ….. 62

Глава 4. Социальная ответственность …………………………………………………. 66

4.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………. 66

4.2. Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней
опасного и вредного воздействия и устранению их влияния при работе на
персонал68

4.2.1. Организационные мероприятия …………………………………………. 68

4.2.2. Организация рабочего места оператора ПК ………………………… 69

4.2.3. Условия безопасной работы ………………………………………………. 71

4.3. Электробезопасность …………………………………………………………………. 74

4.4. Пожарная и взрывная безопасность ……………………………………………. 75

Выводы………………………………………………………………………………………………. 77
Заключение ………………………………………………………………………………………… 77

Список используемых источников ……………………………………………………… 78

Приложение A ……………………………………………………………………………………. 83

Высокие темпы развития полупроводниковой и оптической
промышленности требуют постоянного повышения качества и характеристик
материалов покрытий. Реализация вышеперечисленных требований прямо
зависит от достижений в разработке оборудования и усовершенствования
технологий получения тонких металлических пленок.
Технологии получения тонких плёнок являются одними из наиболее
интенсивно развивающихся областей техники. Тонкие пленки нашли
широкое применение в машинном приборостроении, микроэлектронике,
лазерной технике и медицине. Изучение технологий получения тонких
плёнок является неотъемлемой частью современного образования
специалиста в области новых материалов и технологий.
Актуальность. Для расширения сферы применения пленок различно-
функционального назначения необходимо разрабатывать новые методы
нанесения металлических покрытий. Основное требование к
разрабатываемым методам – энергия и эффективность. Поэтому
исследование процессов формирование пленок различными методами
является актуальным.
Новизна. Существуют различные методы управления путями получения
различных свойств напыляемых веществ, но влияние слабого магнитного
поля на процесс осаждения металлических пленок изучается впервые.
Для того, чтобы проследить влияние слабого магнитного поля на процесс
формирования пленок, необходимо выполнение следующих условий:
 Стабильный поток плазмы;
 Непрерывный процесс напыления металлических покрытий.

4.4. Пожарная и взрывная безопасность

В зависимости от характеристики используемых в производстве
веществ и их количества, по пожарной и взрывной опасности помещения
подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д. Так как помещение по степени
пожаровзрывоопасности относится к категории В, т.е. к помещениям с
твердыми сгорающими веществами, необходимо предусмотреть ряд
профилактических мероприятий.
Возможные причины загорания:
 неисправность токоведущих частей установок;
 работа с открытой электроаппаратурой;
 короткие замыкания в блоке питания;
 несоблюдение правил пожарной безопасности;
 наличие горючих компонентов: документы, двери, столы, изоляция
кабелей и т.п.
Мероприятия по пожарной профилактике подразделяются на:
организационные, технические, эксплуатационные и режимные.
Организационные мероприятия предусматривают правильную
эксплуатацию оборудования, правильное содержание зданий и территорий,
противопожарный инструктаж рабочих и служащих, обучение
производственного персонала правилам противопожарной безопасности,
издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации.
К техническим мероприятиям относятся: соблюдение
противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве
электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения,
правильное размещение оборудования.
К режимным мероприятиям относятся, установление правил
организации работ, и соблюдение противопожарных мер. Для
предупреждения возникновения пожара от коротких замыканий, перегрузок
и т. д. необходимо соблюдение следующих правил пожарной безопасности:
 исключение образования горючей среды (герметизация оборудования,
контроль воздушной среды, рабочая и аварийная вентиляция);
 применение при строительстве и отделке зданий несгораемых или
трудно сгораемых материалов;
 правильная эксплуатация оборудования (правильное включение
оборудования в сеть электрического питания, контроль нагрева
оборудования);
 правильное содержание зданий и территорий (исключение образования
источника воспламенения – предупреждение самовозгорания веществ,
ограничение огневых работ);
 обучение производственного персонала правилам противопожарной
безопасности;
 издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации;
 соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании
зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления,
вентиляции, освещения;
 правильное размещение оборудования;
 своевременный профилактический осмотр, ремонт и испытание
оборудования.
При возникновении аварийной ситуации необходимо:
 сообщить руководителю;
 позвонить в аварийную службу или МЧС – тел. 112;
 принять меры в соответствии с инструкцией.
Выводы

1. Разработана экспериментальная установка для напыления пленок оксида
меди путем магнетронного распыления мишени
2. Во внешнем постоянном магнитном поле 0-130 мТл получены пленки,
содержащие оксид меди и медь.
3. С помощью электронной микроскопии установлено, размер зерен на
поверхности пленок, напыляемых без внешнего магнитного поля,
составляет порядка 200 нм. Размер зерен напыляемых в магнитном поле
не превышает 100 нм.
4. Составлена феноменологическая модель процессов протекающих при
формировании пленок диамагнитных металлов во внешнем слабом
магнитном поле. Показано, что магнитное поле способствует
формированию ядер кристаллизации, что уменьшает размеры зёрен и
расстояния между ними.

Заключение

Проведенное исследование показало, что влияние слабого магнитного
поля на процесс формирования тонких металлических пленок в поле
магнетронного разряда позволяет получать более устойчивую и
равномерную кристаллическую и морфологическую структуру, нежели без
действия внешнего магнитного поля.

В дальнейших исследованиях планируется определить влияние слабого
магнитного поля на свойства и характеристики напыляемых пленок, а также
исследовать возможность напыления пленок на подложки из различных
материалов.

Результаты исследований могут быть использованы для улучшения
характеристик напыляемых пленок на предприятиях микроэлектроники,
космической промышленности, а также смежных научных отраслей.

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

    Читать «Структура пленок, напыляемых в слабом магнитном поле путем магнетронного распыления вещества»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка спектрометра фотонного излучения на основе pin-фотодиода
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)