Научная статья: Реактивные методы осаждения пленок оксидов титана (обзор) (2017) (читать, скачать)

Читать онлайн

Обзор посвящен анализу преимуществ и недостатков существующих реактивных методов осаждения пленок оксида титана. Особое внимание уделено традиционным методам – магнетронному распылению в атмосфере активных газов и вакуумно-дуговому осаждению, а также обсуждаются возможности реактивного электронно-лучевого испарения, в том числе альтернативного электронно-лучевого испарения титана в форвакууме (1–15 Па) в атмосфере кислорода с последующим осаждением паров на подложку. Показано, что к преимуществам электронно-лучевого испарения в форвакууме следует отнести простоту реализации и возможность получения стехиометрических пленок TiO2, причем при более высокой скорости осаждения и меньшем энергопотреблении.

This review article is dedicated to analysis of advantages and disadvantages of reactive methods for deposition of titanium oxide thin films. Special attention is paid to such traditional methods as magnetron sputtering in the atmosphere of reactive gases and vacuum arc deposition. We also discuss the feasibility of such alternative method as reactive electron beam evaporation of Ti target, at forevacuum pressures (1–15 Pa) of oxygen, with deposition of evaporated material on a sample. We show that last method has several advantages such as simplicity, stoichiometry of deposited films of TiO2, with higher deposition rates and lower energy consumption.

Ключевые фразы: реактивное осаждение, тонкие пленки оксида титана, магнетронное распыление, вакуумно-дуговое осаждение, реактивное электронно-лучевое испарение

Автор (ы): Золотухин Денис Борисович, Бурдовицин Виктор Алексеевич, Тюньков Андрей Владимирович, Юшков Юрий Георгиевич, Окс Ефим Михайлович, Голосов Дмитрий Анатольевич, Завадский Сергей Михайлович

Журнал: УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Физика
УДК: 537.533.9. Действие пучков электронов
537.563. Способы ионизации газов
eLIBRARY ID: 30487434

Для цитирования:

ЗОЛОТУХИН Д. Б., БУРДОВИЦИН В., ТЮНЬКОВ А. В., ЮШКОВ Ю. Г., ОКС Е., ГОЛОСОВ Д. А., ЗАВАДСКИЙ С. М. РЕАКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ ПЛЕНОК ОКСИДОВ ТИТАНА (ОБЗОР) // УСПЕХИ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ. 2017. ТОМ 5, №5

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (4)

01. Статья: ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ И ДИВЕРСИФИКАЦИЯ РОССИЙСКОГО ЭКСПОРТА: ОЦЕНКА РИСКОВ И ПОТЕНЦИАЛА РАЗВИТИЯ

02. Статья: Подпороговый разряд высокого давления, возбуждаемый пучком микроволн: физические основы и приложения

03. Статья: EVOLUTION OF THE CONCEPT OF “SMALL JAPAN” IN THE LATE 19TH AND EARLY 20TH CENTURIES

04. Статья: ЭКОЛОГИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА КАК АСПЕКТ НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Список литературы

1. Lee W. G., Woo S. I., Kim J. C., Choi S. H., Oh K. H. // Thin Solid Films. 1994. Vol. 237. P. 105.
2. Yeung K. S., Lamb Y. W. // Thin Solid Films. 1993. Vol. 109. P. 242.
3. Sawada Y., Taga Y. // Thin Solid Films. 1984. Vol. 116. P. 155.
4. Bange K., Otterrnann C. R., Anderson O., Jeschkowski U., Laube M., Feile R. // Thin Solid Films. 1991. Vol. 197. P. 279.
5. Siefering K. L., Griffin G. L. // J. Electrochem. Soc. 1990. Vol. 137. P. 1206.
6. Rausch N., Burte E. P. // J. Electrochem. Soc. 1993. Vol. 140. P. 145.
7. Abe Y., Fukuda T. // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. Vol. 33. P. 1248.
8. Lee Y. H., Chan K. K., Brady M. J. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1995. Vol. 13. P. 596.
9. Jimmy C. Yu., Yu Jiaguo, Zhao Jincai // Applied catalysis B. 2002. Vol. 36. P. 31.
10. Lu J. P., Wang J., Raj R. // Thin Solid Films. 1991. Vol. 204. P. L13.
11. Miyaki S., Kobayashi T., Satou M., Fijimoto F. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1991. Vol. 9. P. 3036.
12. Burdovitsin V. A., Oks E. M. // Laser Part. Beams. 2008. Vol. 26. No. 4. P. 619.
13. Dannenberg R., Greene P. // Thin Solid Films. 2000. Vol. 360. P. 122.
14. Guerin D., Ismat Shah S. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1997. Vol. 15. P. 3.
15. Shyjumon I., Gopinadhan M., Helm C. A., Smirnov B. M., Hippler R. // Thin Solid Films. 2006. Vol. 500. P. 41.
16. Kubart T., Depla D., Martin D. M., Nyberg T., Berg S. // Applied Physics Letters. 2008. Vol. 92. P. 221501.
17. Yordanov R., Boyadjiev S., Georgieva V. // Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 2014. Vol. 9. No. 2. P. 467.
18. Golosov D. A., Zavadski S. M., Svadkovski I. V. // Изв. Вузов. Физика. 2006. № 8. Приложение. С. 484.
19. Bendavid A., Martin P. J. // Thin Solid Films. 2001. Vol. 394. P. 1.
20. Bendavid A., Martin P. J. // Journal of the Australian Ceramics Society. 2014. Vol. 50. P. 86.
21. Bendavid A., Martin P. J., Takikawa H. // Thin Solid Films. 2000. Vol. 360. P. 241.
22. Bendavid A., Martin P. J., Jamting A., Takikawa H. // Thin Solid Films. 1999. Vol. 355–356. P. 6.
23. Tsyganov I., Maitz M. F., Wieser E., Prokert F., Richter E., Rogozin A. // Surface and Coatings Technology. 2003. Vol. 174–175. P. 591.
24. Leng Y. X., Huang N., Yang P., Chen J. Y., Sun H., Wang J., Wan G. J., Leng Y., Chu P. K. // Thin Solid Films. 2002. Vol. 420–421. P. 408.
25. Metzner Chr., Goedicke K., Hoetzsch G., Scheffel B., Heinss J.-P. // Surf. Coat.Technol. 1997. Vol. 94–95. P. 663.
26. Брус В. В., Ковалюк З. Д., Марьянчук П. Д. // Журнал технической физики. 2012. Т. 8. С. 110.
27. Modes T., Scheffel B., Metzner Chr., Zywitzki O., Reinhold T. E. // Surface & Coatings Technology. 2005. Vol. 200. P. 306.
28. Bockut K., Laukaitis G., Virbukas D., Milcius D. // Materials Science. 2013. Vol. 19. No. 3. P. 245.
29. Rodgers T. M., Zhao H., H. Wadleya N. G. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2015. Vol. 33. No 5. P. 05E118-1-24.
30. Hassa D. D., Marciano Y., Wadley H. N. G. // Surface & Coatings Technology. 2004. Vol. 185. P. 283.
31. Queheillalt D. T., Hass D. D., Sypeck D. J., Wadley H. N. G. // J. Mater. Res. 2001. Vol. 16. No. 4. P. 1028.
32. Rodgers T. M., Zhao H., Wadley H. N. G. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2013. Vol. 31. No. 6. P. 061509-1-14.
33. Tyunkov A. V., Yushkov Yu. G., Zolotukhin D. B., Savkin K. P., Klimov A. S. // Physics of Plasmas. 2014. Vol. 21. P. 123115.
34. Yushkov Yu. G., Tyunkov A. V., Oks E. M., Zolotukhin D. B. // Journal of Applied Physics. 2016. Vol. 120. P. 233302.
35. Zolotukhin D. B., Oks E. M., Tyunkov A. V., Yushkov Yu. G. // Review of Scientific Instruments. 2016. Vol. 87. P. 063302.
36. Oks E. M., Tyunkov A. V., Yushkov Yu. G., Zolotukhin D. B. // Surface & Coatings Technology. 2017. Vol. 325. P. 1.

1. W. G. Lee, S. I. Woo, J. C. Kim, S. H. Choi, and K. H. Oh, Thin Solid Films 237, 105 (1994).
2. K. S. Yeung and Y. W. Lamb, Thin Solid Films 109, 242 (1993).
3. Y. Sawada and Y. Taga, Thin Solid Films 116, 155 (1984).
4. K. Bange, C. R. Otterrnann, O. Anderson, U. Jeschkowski, M. Laube, and R. Feile, Thin Solid Films 197, 279 (1991).
5. K. L. Siefering and G. L. Griffin, J. Electrochem. Soc. 137, 1206 (1990).
6. N. Rausch and E. P. Burte, J. Electrochem. Soc. 140, 145 (1993).
7. Y. Abe and T. Fukuda, Jpn. J. Appl. Phys. 33, 1248 (1994).
8. Y. H. Lee, K. K. Chan, and M. J. Brady, J. Vac. Sci. Technol. A. 13, 596 (1995).
9. C. Yu. Jimmy, Jiaguo Yu, and Jincai Zhao, Applied catalysis B. 36, 31 (2002).
10. J. P. Lu, J. Wang, and R. Raj, Thin Solid Films. 204, L13 (1991).
11. S. Miyaki, T. Kobayashi, M. Satou, and F. Fijimoto, J. Vac. Sci. Technol. A. 9, 3036 (1991).
12. V. A. Burdovitsin and E. M. Oks, Laser Part. Beams. 26 (4), 619 (2008).
13. R. Dannenberg and P. Greene, Thin Solid Films. 360, 122 (2000).
14. D. Guerin and S. Ismat Shah, J. Vac. Sci. Technol. A. 15, 3 (1997).
15. I. Shyjumon, M. Gopinadhan, C. A. Helm, B. M. Smirnov, and R. Hippler, Thin Solid Films. 500, 41 (2006).
16. T. Kubart, D. Depla, D. M. Martin, T. Nyberg, and S. Berg, Applied Physics Letters. 92, 221501 (2008).
17. R. Yordanov, S. Boyadjiev, and V. Georgieva, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 9 (2), 467 (2014).
18. D. A. Golosov, S. M. Zavadski, and I. V. Svadkovski, Izv. vuzov. Fizika. No. 8. Application. P. 484 (2006).
19. A. Bendavid and P. J. Martin, Thin Solid Films. 394, 1 (2001).
20. A. Bendavid and P. J. Martin, Journal of the Australian Ceramics Society. 50, 86 (2014).
21. A. Bendavid, P. J. Martin, and H. Takikawa, Thin Solid Films 360, 241 (2000).
22. A. Bendavid, P. J. Martin, A. Jamting, and H. Takikawa, Thin Solid Films 355–356, 6 (1999).
23. I. Tsyganov, M. F. Maitz, E. Wieser, F. Prokert, E. Richter, and A. Rogozin, Surface and Coatings Technology 174–175, 591 (2003).
24. Y. X. Leng, N. Huang, P. Yang, J. Y. Chen, H. Sun, J. Wang, G. J. Wan, Y. Leng, and P. K. Chu, Thin Solid Films 420–421, 408 (2002).
25. Chr. Metzner, K. Goedicke, G. Hoetzsch, B. Scheffel, and J.-P. Heinss, Surf. Coat. Technol. 94–95, 663 (1997).
26. V. V. Brus, Z. D. Kovalyuk, and P. D. Maryanchuk, Technical Physics 8, 110 (2012).
27. T. Modes, B. Scheffel, Chr. Metzner, O. Zywitzki, and T. E. Reinhold, Surface & Coatings Technology. 200, 306 (2005).
28. K. Bockut, G. Laukaitis, D. Virbukas, and D. Milcius, Materials Science. 19 (3), 245 (2013).
29. T. M. Rodgers, H. Zhao, and H. N. G. Wadleya, J. Vac. Sci. Technol. A. 33 (5), 05E118-1-24 (2015).
30. D. D. Hassa, Y. Marciano, and H. N. G. Wadley, Surface & Coatings Technology 185, 283 (2004).
31. D. T. Queheillalt, D. D. Hass, D. J. Sypeck, and H. N. G. Wadley, J. Mater. Res. 16 (4), 1028 (2001).
32. T. M. Rodgers, H. Zhao, and H. N. G. Wadley, J. Vac. Sci. Technol. A. 31 (6), 061509-1-14 (2013).
33. A. V. Tyunkov, Yu. G. Yushkov, D. B. Zolotukhin, K. P. Savkin, and A. S. Klimov, Physics of Plasmas. 21, 123115 (2014).
34. Yu. G. Yushkov, A. V. Tyunkov, E. M. Oks, and D. B. Zolotukhin, Journal of Applied Physics 120, 233302 (2016).
35. D. B. Zolotukhin, E. M. Oks, A. V. Tyunkov, and Yu. G. Yushkov, Review of Scientific Instruments 87, 063302 (2016).
36. E. M. Oks, A. V. Tyunkov, Yu. G. Yushkov, and D. B. Zolotukhin,
Surface & Coatings Technology 325, 1 (2017).

Выпуск

Том 5, №5 (2017)

Кол-во страниц: 96 страниц

С О Д Е Р Ж А Н И Е

ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ

Артемьев К. В., Батанов Г. М., Бережецкая Н. К., Давыдов А. М., Коссый И. А., Нефедов В. И., Сарксьян К. А., Харчев Н. К. Подпороговый разряд высокого давления, возбуждаемый пучком микроволн: физические основы и приложения 429
Золотухин Д. Б., Бурдовицин В. А., Тюньков А. В., Юшков Ю. Г., Окс Е. М., Голосов Д. А., Завадский С. М. Реактивные методы осаждения пленок оксидов титана (обзор) 442

ФОТОЭЛЕКТРОНИКА

Холоднов В. А., Бурлаков И. Д. К вопросу оптимизации параметров двойной гетероструктуры на основе прямозонных полупроводников для лавинных фотодиодов 453
Артамонов А. В., Астахов В. П., Гиндин П. Д., Евстафьева Н. И., Карпов В. В., Соловьёва Г. С., Степанюк В. Е. Фотонный отжиг при изготовлении планарных фотодиодов из антимонида индия 459
Козлов К. В., Стрельцов В. А., Патрашин А. И., Косых В. П., Громилин Г. И. Аналитический метод оценки параметров инфракрасного многорядного фотоприемного устройства 466

ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Денисов Д. Г. Метод частичного подавления спекл-структуры при интерферометрическом контроле микронеровностей шлифованных оптических поверхностей 481
Гибин И. С., Котляр П. Е. Гибридные автоэмиссионные фотокатоды (обзор) 497
Наумов Н. Д. Оптимизированный метод расчета рупорной антенны 508

ИНФОРМАЦИЯ

XLV Международная Звенигородская конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу 514
Правила для авторов 517
Подписка на электронную версию журнала 520

C O N T E N T S

PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS

K. V. Artem’ev, G. M. Batanov, N. K. Berezhetskaya, A. M. Davydov, I. A. Kossyi, V. I. Nefedov, K. A. Sarksyan, and N. K. Kharchev Subthreshold high-pressure discharge excited by a microwave beam: the physical basics and applications 429
D. B. Zolotukhin, V. A. Burdovitsin, A. V. Tyunkov, Yu. G. Yushkov, E. M. Oks, D. A. Golosov, and S. M. Zavadskiy Reactive methods for titanium oxides thin films deposition (a review) 442

PHOTOELECTRONICS

V. A. Kholodnov and I. D. Burlakov To the question of optimization of parameters of double het-ero-structure on the basis of direct gap semiconductors for avalanche photodiodes 453
A. V. Artamonov, V. P. Astakhov, P. D. Gindin, N. I. Evstaf’eva, V. V. Karpov, G. S. Solovyova, and V. E. Stepanyuk Photon annealing at planar photodiodes from indium antimony manufacture 459
K. V. Kozlov, V. A. Streltsov, A. I. Patrashin, V. P. Kosykh, and G. I. Gromilin Analytical meth-od for evaluation of the IR multirow photodetector parameters 466

PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS

D. G. Denisov Method of partial suppression of a speckle-pattern at the interferometric control of polished optical surfaces microroughness 481
I. S. Gibin and P. E. Kotlyar Hybrid autoemission photocathodes (a review) 497
N. D. Naumov Optimized method of calculation of the horn antenna 508

INFORMATION

XLV International Zvenigorod Conference on Plasma Physics and Controlled Thernomuclear Fusion 514
Rules for authors 517
Subscription to an electronic version of the journal 520

Другие статьи выпуска

Фотонный отжиг при изготовлении планарных фотодиодов из антимонида индия (2017)

Авторы: Артамонов Антон Вячеславович, Астахов Владимир Петрович, Гиндин Павел Дмитриевич, Евстафьева Наталья Игоревна, Карпов Владимир Владимирович, Соловьёва Галина Сергеевна, Степанюк Владимир Евгеньевич

Проведено сравнение электрофизических и фотоэлектрических параметров малоразмерных многоплощадочных планарных фотодиодов из антимонида индия с кристаллами, изготовленными в рамках единой партии по четырём вариантам технологии: базовой с применением имплантации ионов бериллия и трём другим на основе базовой технологии, отличающимся уменьшенными значениями энергии, дозы имплантации и методом постимплантационного отжига. Показана перспективность применения фотонного отжига в сочетании с измененными режимами имплантации в базовой технологии. Это позволяет уменьшить число технологических операций и исключить применение токсичного моносилана и взрывоопасного водорода при выигрыше характеристик фотодиодов по интегральной токовой чувствительности на ~ 8 % и удельной обнаружительной способности на ~ 4 %.

Сохранить в закладках

К вопросу оптимизации параметров двойной гетероструктуры на основе прямозонных полупроводников для лавинных фотодиодов (2017)

Авторы: Холоднов Вячеслав Александрович, Бурлаков Игорь Дмитриевич

Рассмотрена двойная гетероструктура на основе прямозонных полупроводников со средним слоем фотопоглощения при напряжении лавинного пробоя. Такие структуры используются при создании лавинных фотодиодов с разделенными областями поглощения и умножения (ЛФД с РОПУ). Показано, что при расчете предельно возможных характеристик ЛФД с РОПУ даже в слое поглощения необходимо учитывать ударную генерацию электронно-дырочных в пар, причем это можно выполнить аналитически.

Сохранить в закладках

Подпороговый разряд высокого давления, возбуждаемый пучком микроволн: физические основы и приложения (2017)

Авторы: Артемьев Константин Владимирович, Батанов Герман Михайлович, Бережецкая Наталья Константиновна, Давыдов Алексей Михайлович, Коссый Игорь Антонович, Нефедов Виктор Иванович, Сарксьян Карен Агасевич, Харчев Николай Константинович

Представлено обсуждение новой формы разряда, возбуждаемого пучком микроволн в газах высокого (вплоть до атмосферного и выше) давления как в свободном пространстве, так и в замкнутой камере. Впервые для осуществления такого разряда использовался мощный гиротрон с параметрами импульсного излучения: мощность импульса 200  P  600 кВт, длительность импульса 0,5 мс    20 мс и длина волны  = 0,4 см. В глубоко подпороговых условиях в свободном пространстве в воздухе атмосферного давления плазменный столб длиной L = 50 см возбуждался микроволновым пучком, формируемым квазиоптической системой зеркал. При применении гиротрона с указанными параметрами принципиально возможна генерация плазменного столба, достигающего нескольких метров в длину. Исследованы параметры и структура плазменного образования, позволяющие отнести его к категории открытого и ранее описанного в ИОФ РАН СНС самоподдерживающегося– несамостоятельного разряда. В качестве одного из возможных актуальных приложений разряда рассматривается плазмохимическая очистка городской воздушной среды от экологически опасных примесей.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: АО "НПО "ОРИОН"
Регион: Россия, Москва
Почтовый адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
Юр. адрес: 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
ФИО: Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
E-mail адрес: orion@orion-ir.ru
Контактный телефон: +7 (499) 3749400
Сайт: http://www.orion-ir.ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.

Ведущий журнала

Ильина Надежда

Написать

По вопросам связанным с журналом вы можете связаться с его ведущим.

Статья: Реактивные методы осаждения пленок оксидов титана (обзор) (2017)

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

Список литературы

Выпуск

Другие статьи выпуска

Издательство