'

Методы ионно-лучевой обработки и нанотехнологических исследований

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Методы ионно-лучевой обработки и нанотехнологических исследований Сарымсаков Р. Г. ИУ4-73


Слайд 1

Ионно-лучевая обработка (ИЛО) ИЛО осуществляется пучком ускоренных заряженных частиц, сформированных в источниках ионов. Ускоренные ионы попадают в технологическую камеру и взаимодействуют с поверхностью обрабатываемого объекта, вызывая либо распыление материала, либо осаждение материала.


Слайд 2

Ионно-лучевая обработка (ИЛО) Микро- и наноэлектроника – травление материалов в производстве СБИС и СВЧ-транзисторов. Микроэлектромеханические системы – глубинное травление кремния. Оптика – полировка поверхностей, травление элементов безаберрационной дифракционной оптики, дифракционных решеток и магнитооптических дисков. Лазерная техника – травление материалов для твердотельных лазеров. Жесткие магнитные диски – очистка подложек и нанесение пленочных покрытий. Машиностроение – нанесение коррозионностойких и фрикционностойких пленочных покрытий. Медицина – нанесение защитных и упрочняющих пленочных покрытий.


Слайд 3

Установка ИЛО ФТИАН Установка применяется для: ионно-лучевого травления материалов (обычное и реактивное); очистки и активации поверхностей нанесения пленок (непосредственное и с применением мишени).


Слайд 4

Очистка, активация и полировка поверхностей Так как состав загрязнений как правило неизвестен, распыление ионами аргона является наиболее эффективным методом удаления сверхтонких поверхностных слоев и позволяет проводить очистку подложки, недостижимую в случае обработки жидкостными методами. Обработка поверхности пучком ионов не только очищает ее от загрязнений, но и активирует ее или растущую пленку, если процесс обработки пучком ионов проводится одновременно с нанесением пленки. При этом на поверхности образуются свободные связи, которые при нанесении пленки становятся искуственными центрами зародышеобразования.


Слайд 5

Травление материалов Ионно-лучевое травление (ИЛТ) - травление осуществляется пучками ионов инертных газов за счет физического распыления материалов. Реактивное ИЛТ (РИЛТ) - удаление материала за счет химического взаимодействия ионов соединений с обрабатываемым материалом, в результате чего образуются летучие соединения, откачиваемые вакуумной системой.


Слайд 6

Нанесение пленок Тонкие пленки различных материалов можно наносить на подложку, распыляя материал мишени пучком ионов инертных газов. Другой метод нанесения пленок состоит в осаждении материала непосредственно из пучка ионов.


Слайд 7

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) АСМ основана на взаимодействии макроскопической гибкой консоли (кантилевер) 2 с острой иглой 1 с поверхностью образца 5. Под действием атомных сил кантилевер может быть изогнут на достаточно большую величину, которую можно измерить с помощью лазера 3 фотоприемника 4. В процессе сканирования кантилевер может совершать колебания без касания поверхности образца в процессе колебаний и с частичным касанием поверхности


Слайд 8

СЗМ NanoEducator и Solver P47-PRO СЗМ NanoEducator реализует различные методы измерений туннельной и «полуконтактной» АСМ. СЗМ Solver P47  - это универсальный прибор для комплексных исследований различных объектов с высоким разрешением на воздухе, в жидкостях и контролируемой газовой атмосфере, при температуре до 150 С.


Слайд 9

Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) Источником электронов служит металл, из которого после его нагревания в результате термоэлектронной эмиссии испускаются электроны. С помощью электрического поля поток электронов можно ускорять и замедлять, а также отклонять в любых направлениях, используя электрические и магнитные поля. Существует 2 вида СЭМ: просвечивающие электронные микроскопы (ПЭМ) и растровые электронные микроскопы (РЭМ).


Слайд 10

СЭМ CamScan Series 4 Во ФТИАН установлен РЭМ CamScan Series 4 с возможностью проведения электронной литографии. Этот СЭМ позволяет получать трехмерные изображения образцов, увеличенные до 300000 раз. Разрешающая способность составляет 5 нм.


Слайд 11

Получение решетки на Si-подложке Внешний слой SiO2 кремниевой подложки подвергали воздействию пучка ионов CF4 через Al-маску, которую затем механически удаляли.


Слайд 12

Формирование массива нанопор на ситаловой подложке В настоящее время много внимания уделяется производству упорядоченных полупровнидниковых наноструктур. Обычные методы электронно-лучевой литографии дают удовлетворительные результаты, но они неприменимы при обработке больших площадей. Другим путем для получения таких структур является самоорганизация в электрохимии. Этот способ, не относящийся к литографиям, привлек внимание еще 10 лет назад. Он основан на применении анодированного алюминиевого оксида (ААО), имеющего пористую структуру. СЭМ-изображение ААО-маски с двух сторон (а и b).


Слайд 13

Получение решетчатых наноструктур


Слайд 14

Формирование массива нанопор на ситаловой подложке Осуществляется собственно процесс РИЛТ. В качестве рабочего вещества применяется CF4. Производится травление слоя Ti структуры Ti-Al на ситаловой подложке. Длительность процесса – 5 мин.


Слайд 15

Формирование массива нанопор на ситаловой подложке 2D (a) и 3D изображения (b) массива нанопор, полученные на СЗМ Solver PRO P-47. Полуконтактный метод. Структура Ti-Al-ситал с протравленным слоем титана.


Слайд 16

Формирование массива наноточек Другой возможный способ применения ААО-маски заключается в выращивании квантовых точек и столбиков при помощи испарения веществ электронным лучом. Потом производят осаждение металла через ААО-мембрану на подложку. Для получения наностолбиков производится плазменное травление со рабочие смесью газов CBrF3 и CF4.


Слайд 17

Формирование массива наностолбиков Структура Ti-Al-ситал с протравленным слоем титана СЭМ изображение массива наностолбиков


×

HTML:





Ссылка: