Розмірний ефект в електрофізичних властивостях плівок Сu, Ni та Co з тонким металевим або діелектричним покриттям

Abstract

Дисертаційна робота присвячена дослідженню розмірних ефектів в електрофізичних властивостях (питомий опір, температурний коефіцієнт опору) і параметрах електроперенесення (параметр дзеркальності зовнішніх пове-рхонь, коефіцієнти проходження і розсіювання меж зерен) та особливостей структурно-фазового стану, дифузій-них процесів у плівках Cu, Co (Ni) з тонким покриттям із Ni (Cu) або SiO2. Встановлено, що за рахунок нанесення тонкого металевого покриття з ефективною товщиною в декілька мо-ношарів та проведення термообробки, величина температурного коефіцієнта опору базисних плівок зменшується до 20%, що обумовлено зміною умов розсіювання на зовнішніх і внутрішніх межах. Шляхом обробки експеримен-тальних розмірних залежностей на основі теоретичних моделей Тельє, Тоссе і Пішар показано, що дзеркальність зовнішніх поверхонь в усіх випадках, за винятком плівок п-SiO2/Cu/П, погіршується. У плівках Cu і Ni за рахунок зерномежової дифузії атомів Ni і Cu відповідно зростає дефектність меж зерен, що спричиняє збільшення їх розсі-ювальної здатності, на відміну від плівок Со, де нанесення покриття із Ni приводить до заліковування дефектів на МЗ, результатом чого є покращання їх прозорості для електронів провідності. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3438

Диссертационная работа посвящена исследованию размерных эффектов в электрофизических свойствах (удельное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления (ТКС)), параметрах электропереноса (па-раметр зеркальности внешних поверхностей, коэффициенты прохождения и рассеивания границ зерен) и особен-ностей структурно-фазового состояния, диффузионных процессов в пленках Cu, Co (Ni) с тонким покрытием из Ni (Cu) або SiO2. Показано, что вследствии термообработки, атомы металлического покрытия диффундируют преимуществен-но по границам зерен вглубь базисных пленок. Фазовый состав при этом соответствует фазовому составу одноша-ровых пленок Cu, Ni и Co с немного отличающимися (в соответствии с правилом Вегарда) параметрами решетки. Нанесение тонкого покрытия из SiO2и последующая термообработка образцов до температуры ТВ=550-650 К не изменяют структурно-фазового состояния пленок Сu и Со. Для пленочной системы п-SiO2/Ni/П характерно обра-зование низкотемпературного силицида Ni2Si. Установлено, что за счет нанесения тонкого металлического покрытия и проведения термообработки значе-ние температурного коэффициента сопротивления базисных пленок уменьшается до 20%, что обусловлено изме-нением условий рассеивания на внешних и внутренних границах. Путем обработки экспериментальных размерных зависимостей на основе теоретических моделей Телье, Тоссэ и Пишар показано, что зеркальность внешних по-верхностей во всех случаях, за исключением пленок Cu с покрытием из SiO2, становится хуже. В пленках Cu и Ni за счет зернограничной диффузии атомов Ni и Cu соответственно увеличивается дефектность границ зерен, что вызывает рост их рассеивающей способности, в отличие от пленок Со, где нанесение покрытия из Ni залечивает дефекты на границах зерен, что приводит к улучшению их прозрачности для электронов проводимости. Проведено апробацию асимптотического соотношения для удельной проводимости (сопротивления) полик-ристаллических пленок Сu, Ni и Co с тонким металлическим покрытием, полученного на основании теории Мая-даса-Шатцкеса. Показано, что эспериментальные значения соответствуют расчетным с точностью до 8%. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3438

The dissertation work is devoted to theoretical and experimental research of size effects in electrophysical properties (resistivity, temperature coefficient of resistance) and parameters of electrical transfer (the specularity parameter, the reflec-tion and transmission coefficients at the grain boundary), features of the structurally-phase state, diffusive processes in the Cu, Co (Ni) films with thin overlayer Ni (Cu) or SiO2. It is set that due to causing of thin metallic overlayer and conducting thermal annealing, the size of temperature coef-ficient of resistance of tapes of bases diminishes to 20%, that is conditioned the change of terms of dispersion on external and internal boundary. By treatment of experimental dependences of sizes on the basis of theoretical models of Tellier, Tosser and Pichard is shown, that the specularity parameter in all cases, except for Cu films with thin overlayer SiO2, goes from bad to worse. In films of Cu and Ni due to grain-boundary diffusion of atoms Ni and Cu imperfectness of grains boundary is accordingly increased, that causes growth of their dispersive ability, unlike tapes Co, where the atoms of Ni heal imperfectness on the grains boundary, by a result what an improvement of their transparency for the electrons of con-ductivity is. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3438