Спосіб вирощування епітаксійних плівок монооксиду європію на кремнії

 

Винахід відноситься до способів одержання епітаксійних тонкоплівкових матеріалів, зокрема тонких плівок на основі монооксиду європію, і може бути використане для створення пристроїв спінтроніки, наприклад інжекторів спін-поляризованого струму.

Відомо винахід «Багатошарова тонка плівка» (патент US № 6258459 B1), в якому епітаксіальні тонкі плівки перовскитов з різною орієнтацією отримують на різних підкладках з підшаром металу. Недоліком цього винаходу є неможливість вирощувати рідкоземельні оксиди.

Відомо винахід «Напівпровідникова структура, що включає змішаний рідкоземельний оксид на кремнії» (патент US № 7923743 B2), в якому епітаксіальні тонкі плівки змішаних рідкоземельних оксидів отримують у вигляді гетероструктур на кремнії. Недоліком даного винаходу є неможливість вирощування оксиду двовалентного європію.

Відомо винахід «Епітаксіальні шари на чутливих до окислення підкладках і спосіб їх отримання» (патент US № 8163403 B2), в якому для отримання рідкоземельного оксиду на поверхні підкладки формують спочатку бар'єрний шар прекурсора з'єднання метал-металоїд для запобігання ок�оединения і доокісляется. Недоліком даного винаходу є можливе вміст домішкових атомів внаслідок протікання реакції, які можуть змістити температуру Кюрі і суттєво вплинути на провідність і рухливість носіїв, а також обмежена кінцева товщина одержуваного шару EuO вледствие обмеженою глибини проникнення кисню для доокисления шару рідкоземельного з'єднання. Також не виключено утворення вищих неферомагнітних оксидів європію, крім феромагнітного з'єднання EuO.

Відомо винахід «Спосіб і устаткування для вирощування монокристалічних оксидів, нітридів і фосфидов» (патент US № 7135699 B1), в якому шарувата структура, що містить рідкоземельний оксид, формується на підкладці, в т. ч. кремнію, і формує сверхрешетку. В рамках методу може реалізовуватися, в тому числі, вирощування епітаксійних шарів монооксиду європію на кремнієвих підкладках при осадженні металу в потоці кисню. Недоліком винаходу є той факт, що винахід орієнтоване на діелектрики з високою діелектричною проникністю, а тому не враховує особливості вирощування напівпровідникових шарів EuO, де зберігається валентність іонів Eu2+. Між тим, вир�про час, підтримання епітаксійного росту.

Цей винахід є найближчим аналогом пропонованого технічного рішення, тобто прототипом.

Завданням цього винаходу є формування епітаксійних плівок EuO на підкладках Si без буферного шару з допомогою молекулярно-пучкової епітаксії. Такі шари можуть бути використані в пристроях спінтроніки, таких як спиновий транзистор і інжектор спін-поляризованого струму.

Для цього запропоновано спосіб вирощування епітаксійних плівок монооксиду європію EuO на кремнієвих підкладках шляхом осадження металевого європію в потоці кисню, при цьому шляхом молекулярно-пучкової епітаксії формують субмонослой силіцидів європію при температурі підкладки T=640-680°C і тиску потоку атомів європію (1÷7) 10-8 Торр, після чого осадження проводять при температурі підкладки 340-380°C, тиску потоку кисню (0.2÷3)·10-8Торр і тиску потоку атомів європію (1÷4)·10-8Торр, а потім осадження проводять при температурі підкладки 430-490°C і потоці кисню з тиском (0.2÷3)·10-8Торр і потік атомів європію з тиском (1÷7)·10-8Торр.

Крім того:

- після осадження монооксиду європію здійснюють відпал плівки у вакуумі в диа0-380°C може бути проведений відпал плівки у вакуумі в діапазоні температур T=490-520°C.

- осадження монооксиду європію при температурі підкладки 340-380°C закінчують формування шару товщиною понад 2 моношарів EuO на поверхні силіцидів європію.

Дана задача вирішується створенням способу вирощування епітаксійних плівок монооксиду європію з допомогою молекулярно-пучкової епітаксії на кремнії, відрізняються вузьким діапазоном у поєднанні трьох параметрів потоку кисню, температури осередку європію та температури підкладки. Крім того, після вирощування епітаксійного шару може бути здійснено його відпал при температурі 490-560°C для позбавлення від точкових дефектів на різних етапах росту зразка.

В установках молекулярно-пучкової епітаксії зазвичай має місце неоднозначне трактування температур підкладки. У цьому винаході температурою підкладки вважається температура, яка визначається за показаннями інфрачервоного пірометра. Тиском потоку вважається тиск, виміряний іонізаційним манометром, що знаходяться в положенні підкладки.

Винахід пояснюється кресленнями.

На Фіг. 1 дані зображення дифракції швидких електронів на поверхневих фазах в процесі формування силіцидів європію на поверхні Si(100): 1 - Вихідна поверхня Si(100)(1×2)+(2×1)Si; 2 - (х EuO на поверхні Si(100).

На Фіг. 3 показана дифрактограма отримана на початковому зразку EuO (30 нм)/Si(100).

На Фіг. 4 показаний ділянку дифрактограми, що містить пік (200), знятої з плівки EuO. Осциляції інтенсивності піка (200) говорять про різкої границі розділу підкладка/плівка.

На Фіг. 5 показані спектри зворотного резерфордовского розсіювання на плівках EuO в двох режимах: разориентированном режимі (Random) і режимі каналювання (Aligned).

На Фіг. 6 показана залежність намагніченості зразка EuO (27 нм)/Si(100) від температури, згідно з якою температура Кюрі для EuO в плівці становить 68.5 K. Це відповідає даним за об'ємним монокристаллам, говорить про відсутність домішок і вакансій кисню, які підвищують температуру феромагнітного переходу.

Спосіб здійснюється наступним чином.

Епітаксіальні тонкоплівкові шари EuO вирощені методом молекулярно-пучкової епітаксії в сверхвисоковакуумной камері на кремнієвих підкладках з орієнтацією <100> <111>. В якості джерел використані осередок Кнудсена з металевим Eu (99.99%) і молекулярний кисень (99.9995%), подається через баратрон - автоматичний вентиль із зворотним зв'язком, що забезпечує постійний потік газу. В якості підкладок використані подложко не може бути досягнуто способами, зазначеними у аналоги та прототип. Крім цього, даним способом можливо отримати стехіометричні епітаксіальні плівки EuO, де Eu має валентність 2+, без домішки тривалентного європію, однак і без надлишку Eu, що також не може бути досягнуто аналоги та прототип.

Відпал приготовлених таким чином плівок здійснюється в надвисокому вакуумі, в діапазоні температур T=490-560°C. Відпал застосовується для зменшення кількості точкових дефектів у плівці. Після відпалу можливе продовження вирощування шару.

Приклад 1 здійснення способу винаходу

Підкладка Si(100) поміщається в сверхвисоковакуумную камеру (залишковий вакуум P~1·10-10Торр). Потім для видалення з поверхні підкладки шару природно оксиду здійснюється прогрів підкладки до температури вище 900°C. Той факт, що підкладка очищена, встановлюється з допомогою дифракції швидких електронів в напрямках [110] з'являється картина реконструкції(1×2)+(2×1), після чого підкладку остуджують до 640-680°C, потім відкривають не менше ніж на 20 с, заслінку осередку Eu, попередньо прогрітій до температури, що забезпечує тиск потоку (1÷7)·10-8Торр. Під час витримки в такому потоці Eu відбувається послідовна зміна типу ре�відкриття силіцидів європію з різним ступенем покриття поверхні, тобто на поверхні не відбувається утворення суцільного і монолітного шару силіцидів європію, але лише поверхневої структури, що дозволяє провести вирощування EuO. Після переходу через метастабільні реконструкції(2×3)+(3×2), (2×1)+(1×2) формується стабільна реконструкція типу(5×1)+(1×5), відповідна покриттю поверхні атомами кремнію європію, близькому до монослойному, утворюючому силицид європію.

Після формування силіцидів температуру підкладки опускають до температури 340-380°C, щоб уникнути окислення кремнієвої підкладки на першому етапі вирощування плівки. По досягненні цієї температури відбувається одночасне відкриття заслінки осередку Eu, прогрітого до такої температури, щоб забезпечувати тиск потоку атомів Eu (1÷7)·10-8Торр, і кисню, тиск молекулярного пучка якого становить (0.2÷3)·10-8Торр. Ростової цикл триває до 10 хвилин, потім підвищують температуру підкладки до 430-490°C. Зростовий процес при цьому не переривається, однак одночасно може бути збільшений потік Eu для реалізації умов дистиляції, а також на випадок накопичення кисню в зоні росту або можливої нестабільності потоку кисню на довготривалій стадії ростового циклу. Це робиться, по-пкой структури епітаксійного шару. Другий і головним завданням підвищення температури є досягнення режиму дистиляції - стану системи, коли потік європію значно перевершує потік кисню, однак під дією підвищеної температури вирощуваного зразка надмірна європій не осідає на поверхню. По досягненні цієї температури відбувається набір товщини плівки за рахунок вибору тривалості цієї стадії процесу. Контроль за станом плівки виробляється in situ за допомогою дифракції швидких електронів. Картина дифракції від плівки EuO в процесі росту показано на Фіг. 2. Вихід за межі описаного режиму може призвести до формування аморфних або кристалічних вищих оксидів Eu2O3,або Eu3O4, або їх суміші з EuO, а також полікристалічної плівки EuO або аморфного оксиду кремнію.

Оскільки плівка дуже чутлива до окислення, після закінчення росту плівку закривають суцільним захисним шаром, наприклад Al або оксидом кремнію товщиною від 2 нм.

Дослідження виготовлених зразків з допомогою рентгенівської дифрактометрии показали, що плівки EuO (Фіг. 3-4), є монокристаллическими і мають орієнтацію (001), як і підкладка кремнію. Положення рефлексів EuO свідчать, ч�, �відповідає параметру решітки масивних тривимірних зразків EuO. Окремо слід зазначити, що осциляції інтенсивності поблизу піку (200) EuO говорять про атомарної гладкості межі розділу EuO/підкладка.

Для підтвердження досконалості кристалічної структури епітаксіальні плівки досліджують з допомогою зворотного резерфордовского розсіювання (Фіг. 5). Спектри знімались у разориентированном режимі (гапаот) - при куті падіння іонів на зразок, рівному декільком градусів до нормалі, а також у режимі каналювання (aligned), при якому напрямок падаючих іонів точно збігається з одним з кристалографічних напрямків підкладки (в даному випадку при падінні пучка на зразок, що відрізняється від нормального не більше ніж на 1°). При знятті спектрів у режимі каналювання з зразків з епітаксиально вирощеними монокристаллическими плівками прискорені іони гелію рухаються всередині плівки по змієподібним траєкторіях усередині каналів, утворених паралельними рядами атомів. При цьому зворотний вихід іонів сильно зменшується, що проявляється у зменшенні інтенсивності піків від атомів, з яких складається плівка. Саме така ситуація спостерігається у виготовлених образів, що говорить про качествператури вище T~750°C, потім відкривають на 20-90 з заслінку осередку Eu, попередньо розігріту так, щоб забезпечувати тиск потоку атомів європію (1÷7)·10-8Торр. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 3

Для очищення підкладки від атмосферного оксиду підкладку спочатку прогрівають до температури вище T~750°C, потім відкривають на 20-90 з заслінку осередку Sr, попередньо розігріту до такої температури, щоб забезпечувати тиск потоку атомів стронцію (1÷7)·10-8Торр. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 4

Для очищення підкладки кремнію від природного оксиду підкладку перед завантаженням в камеру промивають у 5% водному розчині HF, при цьому досягається пасивація зв'язків кремнію іонами H+, які потім при прогріванні десорбируются з поверхні. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 5

Після формування поверхневої фази силіцидів європію підкладка охолоджується до кімнатної температури. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 6

По закінченні вирощування EuO зразок покривається захисним шаром монооксиду кремнію. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 7

По закінченні вирощування EuO зразок під�кончании низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 1.

Приклад 9

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 2.

Приклад 10

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 3.

Приклад 11

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як в Прикладі 4.

Приклад 12

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 5.

Приклад 13

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як в Прикладі 6.

Приклад 14

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 7.

Приклад 15

По закінченні низькотемпературної фази вирак в Прикладі 8.

Приклад 16

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як у Прикладі 9.

Приклад 17

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як в Прикладі 10.

Приклад 18

По закінченні низькотемпературної фази вирощування EuO зразок піддається вакуумного відпалу при температурі T~490-520°C. В іншому спосіб реалізується, як в Прикладі 11.

1. Спосіб вирощування эпитаксиальной плівки монооксиду європію EuO на кремнієвій підкладці, відрізняється тим, що шляхом молекулярно-пучкової епітаксії формують субмонослой силіцидів європію при температурі підкладки T=640-680°C і тиску потоку атомів європію (1-7)∙10-8Торр, після чого проводять осадження монооксиду європію при температурі підкладки 340-380°C, тиску потоку кисню (0,2-3)·10-8Торр і тиску потоку атомів європію (1-4)·10-8Торр, а потім - при температурі підкладки 430-490°C і потоці кисню з тиском (0,2-3)·10-8Торр і потік атомів європію з тиском (1-7)·10-8Торр.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що послйся тим, що після осадження при температурі підкладки 340-380°C проводять відпал плівки у вакуумі в діапазоні температур T=490-520°C.

4. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що після осадження при температурі підкладки 340-380°C проводять відпал плівки у вакуумі в діапазоні температур T=490-520°C.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що осадження при температурі підкладки 340-380°C закінчують по формуванні шару товщиною понад 2 моношарів EuO на поверхні силіцидів європію.



 

Схожі патенти:

Спосіб виготовлення датчика вакууму з тривимірною пористої наноструктурой і датчик вакууму на його основі

Винахід відноситься до вимірювальної техніці. Спосіб виготовлення датчика вакууму з тривимірною пористої наноструктурой полягає в тому, що утворюють гетероструктур з різних матеріалів, в якій формують тонкоплівковий напівпровідниковий резистор, після чого її закріплюють у корпусі датчика, а контактні площадки з'єднують з висновками корпусу за допомогою контактних провідників. Тонкоплівковий напівпровідниковий резистор формують у вигляді тривимірної пористої наноструктури (SiO2)40%(Sn2)50%(ZnO)10% шляхом нанесення золя ортокремнієвої кислоти, що містить гідроксид олова і цинку, на підкладку з кремнію з допомогою центрифуги і подальшим відпалом, який готують у два етапи, на першому етапі змішують тетраетоксісілан і етиловий спирт, потім на другому етапі отриманий розчин вводять дистильовану воду, соляну кислоту і двухводний хлорид олова (SnCl2·2H2O), а також додатково вводять хлорид цинку (ZnCl2). Винахід забезпечує підвищення чутливості отриманого датчика вакууму. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб отримання епітаксійного шару бінарного напівпровідникового матеріалу на монокристаллической підкладці за допомогою металоорганічних хімічного осадження з газової фази

Винахід відноситься до галузі мікроелектроніки, і може бути використане у виробництві епітаксіальних структур напівпровідникових сполук А3В5 і сполук А2В6 методом хімічного газофазного осадження з металоорганічних сполук і гідридів. В способі отримання епітаксійного шару бінарного напівпровідникового матеріалу на монокристаллической підкладці за допомогою металоорганічних хімічного осадження з газової фази використовують реактор з круглою, щодо центральної вертикальної осі реакційною камерою, горизонтально розташований подложкодержатель, встановлений в реакційній камері з можливістю обертання відносно згаданої осі, круглий екран, встановлений у згаданій реакційній камері на відстані приблизно 15÷40 міліметрів над згаданим подложкодержателем і має більший діаметр, ніж згаданий подложкодержатель, в якому підтримують попередньо задану температуру рівномірно обертається подложкодержателя, щонайменше, два реакційних газу окремо подають в різні радіальні сектори реакційної камери, при цьому, реакційні гази і транспортний газ подають таким чином, щоб забезпечити протягом їх. Технічний результат - поліпшення якості гетероепітаксійних структур. 6 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб виготовлення напівпровідникових приладових структур, заснований на клонування вихідних підкладок (варіанти)

Винахід відноситься до технології напівпровідникових кристалічних структур. У способі виготовлення відокремлюваних тонких епітаксійних шарів напівпровідникових кристалів з напівпровідниковими приладовими структурами підготовляють поверхню базової напівпровідникової підкладки до гомоэпитаксии, наносять на базову підкладку методом гомоэпитаксии тонкий эпитаксиальний шар напівпровідника, ідентичного базової підкладці, обробляють кордон між базовою основою і тонким эпитаксиальним шаром за допомогою сфокусованого лазерного випромінювання, формуючи механічно ослаблену кордон, наносять приладову эпитаксиальную структуру на эпитаксиальний шар, наносять верхні контакти на приладову эпитаксиальную структуру, поділяють приладову эпитаксиальную структуру на окремі чіпи, таким чином, що вертикальний розріз проходить крізь приладову эпитаксиальную структуру і эпитаксиальний шар і закінчується поблизу механічно ослабленою кордону, прикріплюють приладову эпитаксиальную структуру, розділену на окремі чіпи, до підтримуючої підкладці, відокремлюють базову підкладку від приладової эпитаксиальной структури, наносять нижні контакти на приладову эпитаксиальную собретение забезпечує неповреждающее відділення тонких епітаксійних шарів з приладовими структурами при багаторазовому використанні базової підкладки. 2 н. і 22 з.п.ф-ли, 12 іл.

Спосіб вирощування епітаксійних шарів напівпровідникових кристалів нітридів третьої групи на шаруватою кристалічною структурою

Винахід відноситься до технології вирощування епітаксійних шарів напівпровідникових кристалів нітридів третьої групи на шаруватою кристалічною структурою з оптично ослабленою кордоном. Пропонований спосіб заснований на використанні лазерного випромінювання з довжиною хвилі і потужністю, підібраними таким чином, щоб лазерне випромінювання поглиналося поблизу однієї з меж шаруватою кристалічною структури і частково руйнувало нітрид третьої групи поблизу цієї границі, послаблюючи механічну міцність зазначеної межі і всієї шаруватою кристалічною структури. Отримані таким способом кристалічні структури з оптично ослабленою кордоном можуть використовуватися в якості підкладок для вирощування епітаксійних кристалічних шарів нітридів третьої групи і дозволяють істотно послабити механічні напруги, які виникають із-за неузгодженості параметрів кристалічних граток і коефіцієнтів термічного розширення. Ослаблення механічних напружень приводить до зменшення вигину епітаксійних шарів і знижує кількість ростових дефектів у епітаксійних шарах. Крім цього, додаток механічного або термомеханічного напруги до эпитаксиаелять по оптично ослабленою кордоні отримані епітаксіальні шари від вихідної підкладки. 7 з.п. ф-ли, 20 іл., 7 пр.

Спосіб вирощування эпитаксиальной плівки нітриду третьої групи на ростової підкладці

Винахід відноситься до галузі технології отримання твердих кристалічних матеріалів методом газофазної епітаксії. При вирощуванні эпитаксиальной плівки нітриду третьої групи 3 на ростової підкладці 1 використовують поліморфний вуглецевий буферний шар 4, розташований між підкладкою 1 і эпитаксиальной плівкою 3 і складається із суміші полікристалічного вуглецю з переважно вертикально орієнтованими базисними площинами 5, полікристалічного вуглецю з переважно горизонтально орієнтованими базисними площинами 6 і аморфного вуглецю 7. Використання поліморфного вуглецевого буферного шару дозволяє, з одного боку, знизити механічні напруги, які виникають із-за неузгодженості параметрів кристалічних граток між эпитаксиальной плівкою і підкладкою, і запобігти розтріскування епітаксійних плівок, а з іншого - не призводить до високоміцному механічного з'єднання підкладки з вирощеної плівкою, що забезпечує її легке відділення від підкладки. 7 з.п. ф-ли, 4 іл., 9 пр.

Спосіб виготовлення кремнієвого чутливого елемента для люмінесцентного наносенсора кисню

Винахід відноситься до технології отримання кремнієвих наноструктур. У способі виготовлення кремнієвого чутливого елемента для люмінесцентного сенсора кисню на підкладці монокристалічного кремнію p-типу провідності з кристалографічною орієнтацією поверхні (100) з питомим опором від 1 до 10 мОм·см вирощується шар пористих кремнієвих нанонитей методом послідовного витримування в таких розчинах: спочатку у водному розчині нітрату срібла з концентрацією від 0.02 до 0.04 моль/л і плавикової кислоти з концентрацією 5 моль/л у співвідношенні 1:1 протягом часу від 30 до 60 с для нанесення наночастинок срібла на поверхню кремнієвої пластини, потім в суміші плавикової кислоти з концентрацією 5 моль/л і 30% перекису водню у співвідношенні 10:1 протягом часу від 20 до 60 хв для утворення кремнієвих нанонитей в результаті хімічного травлення кремнієвої пластини в місцях, покритих наночастинками срібла, і в завершенні - у 65%-ному розчині азотної кислоти протягом часу від 10 до 20 хв для видалення наночастинок срібла та стабілізації поверхні кремнієвих нанонитей, в результаті чого виходять пористі кремнієві нанонити з довжиною від 2 до 5 мкм, розміром поп�сит від присутності молекул кисню. 4 іл.

Спосіб свч плазмового формування плівок кубічного карбіду кремнію на кремнії (3с-sic)

Винахід відноситься до технології виробництва плівок карбіду кремнію на кремнії, які можуть бути використані в якості підкладок або функціональних шарів при виготовленні приладів напівпровідникової електроніки, що працюють в екстремальних умовах - підвищені рівні радіації і температур. Технічним результатом винаходу є перетворення технологічного процесу в одну технологічну операцію зі зміною технологічного середовища її проведення, а також можливість отримання товстих шарів 3C-SiC. У способі плазмового формування плівок кубічного карбіду кремнію на кремнії очищення поверхні кремнієвої пластини, формування шару нанопоруватого кремнію і осадження шару 3C-SiC проводять в одній технологічній операції в кілька стадій - очищення поверхні і формування шару нанопоруватого кремнію проводять за допомогою НВЧ плазмового очищення і травлення поверхні кремнієвої пластини з використанням газів CF4 і O2, а осадження шару 3C-SiC проводять за допомогою НВЧ плазмового синтезу з використанням газів Sif 4 (SiH4), CF4 і Н2, всі технологічні операції проводять в СВЧ плазмі зниженого тиску 1·10-4÷10 Торр, температурі предметного столика 600÷250°C і його регулює теплову потуж�

Спосіб формування нанорозмірних структур

Спосіб формування нанорозмірних структур призначений для отримання смужок тонких плівок нанорозмірної ширини з метою їх дослідження та формування елементів наноэлектромеханических систем (НЭМС). Суть винаходу полягає в тому, що в способі формування нанорозмірних структур, що включає одержання заготовок тонких плівок і виділення з них смужок тонких плівок, щонайменше, одну заготовку тонкої плівки закріплюють всередині заповненого обсягу, який встановлюють у тримач микротома таким чином, щоб площина заготовки тонкої плівки виявилася непараллельна площини реза, після цього ножем здійснюють рез заповненого обсягу з, щонайменше, однієї заготівлею тонкої плівки та отримання плоского фрагмента з смужкою тонкої плівки. Існують варіанти, в яких заповнений обсяг встановлюють у тримачі микротома таким чином, щоб площина заготовки тонкої плівки виявилася перпендикулярна площини реза і перпендикулярна напрямку різу; або заповнений обсяг встановлюють у тримачі микротома таким чином, щоб площина заготовки тонкої плівки виявилася перпендикулярна площини реза і паралельна напрямку різу. Існують �оскопа поверхні заповненого об'єму, щонайменше, однієї заготівлею тонкої плівки; або виробляють модифікацію заготовки тонкої плівки, розташованої всередині заповненого обсягу. Існують також варіанти, в яких модифікація заготовки тонкої плівки полягає в механічному впливі на неї зондом; або в електричному впливі на неї зондом; або в електрохімічному впливі на неї зондом; або у впливі на неї електронним пучком; або у впливі на неї іонним пучком; або у впливі на неї рентгенівським пучком; або у впливі на неї пучком альфа-частинок; або у впливі на неї пучком протонів; або у впливі на неї пучком нейтронів. Існує також варіант, у якому всередині заповненого обсягу закріплюють набір заготовок тонких плівок; при цьому заготовки тонких плівок розташовані паралельно один одному. Існує також варіант, у якому в якості тонких плівок використовується графен. Всі перераховані варіанти способу розширюють його функціональні можливості. 16 з.п. ф-ли, 5 іл.

Нанотехнологічний комплекс на основі іонних і зондових технологій

Використання: для замкнутого циклу виробництва нових виробів наноелектроніки. Суть винаходу полягає в тому, що в нанотехнологічний комплекс на основі іонних і зондових технологій, що включає розподільну камеру із засобами відкачування, в якій розташований центральний робот розподільник з можливістю осьового обертання, що містить захоплення носіїв підкладок, при цьому розподільна камера містить фланці, якими вона з'єднана з камерою завантаження і модулем іонної імплантації, захоплення носіїв підкладок має можливість взаємодії з камерою завантаження і модулем іонної імплантації, введений вимірювальний модуль, що включає скануючий зондовий мікроскоп і модуль іонних пучків з системою газових інжекторів, при цьому вони з'єднані з фланцями розподільної камери і мають можливість взаємодії з захопленням носіїв підкладок. Технічний результат: забезпечення можливості варіювання технологічними маршрутами та розширення функціональних можливостей. 4 з.п. ф-ли, 1 іл. розподільної камери і мають можливість взаємодії з захопленням носіїв підкладок. Подібне виконання розширює функціональні можливості нанотехнологічного �

Спосіб отримання шаруватого наноматеріалу

Спосіб отримання шаруватого наноматеріалу, що включає формування шарів різного складу, відрізняється тим, що, принаймні, одну з межують один з одним областей сусідніх шарів, в межах її товщини, щонайменше, рівній трьом монослоям, формують з неоднорідних за структурою елементів, які хоча б в одному напрямку мають розміри, кратні періоду решітки сусіднього шару та/або чверті довжини хвилі своїх валентних електронів. Використання заявленого винаходу забезпечує можливість отримання шаруватих композитних наноматеріалів з новими або поліпшеними споживчими властивостями. 20 іл.

Спосіб отримання монофазной интерметаллической тонкої плівки

Винахід відноситься до галузі фізики низьковимірних структур, а саме до способу отримання монофазной интерметаллической тонкої плівки з нанорозмірною структурою на скляній підкладці, і може бути використане в різних високотехнологічних галузях промисловості та науки для створення наноструктурних матеріалів на основі інтерметалічних сполук. На скляну підкладку в вакуумі при залишковому тиску не нижче 10-5 торр наносять не менше шести металевих шарів у послідовності Cu/Sn/Cu/Sn/Cu/Sn з товщиною кожного шару 30-60 нм і здійснюють хімічну реакцію між шарами за допомогою релаксаційної відпалу шляхом нагрівання у вакуумі від кімнатної температури до 600°С зі швидкістю 1 град/с для забезпечення об'ємного синтезу. Забезпечується отримання монофазной интерметаллической тонкої плівки. 4 іл., 2 табл., 4 пр.

Спосіб отримання інтерметалічного антиэмиссионного покриття на сіткових електродах генераторних ламп

Винахід відноситься до галузі виготовлення електровакуумних приладів, зокрема до способу отримання інтерметалічного антиэмиссионного покриття Pt3Zr на сіткових електродах генераторних ламп, і може бути використано для отримання інтерметалічних антиэмиссионних покриттів на сіткових електродах генераторних ламп. Послідовно формують шари карбіду матеріалу сітки розпиленням графітового катода катодним плямою вакуумно-дугового розряду. Наносять карбід цирконію і поверхневий шар платини. Здійснюють відпал сіткового електрода у вакуумі. Наносять з потоку металевої плазми вакуумно-дугового розряду шар цирконію. Використання в процесі отримання антиэмиссионного покриття попередньо сформованого шару карбіду сіткового матеріалу електрода дозволяє створити бар'єрний шар для дифузії платини в керн матеріалу сітки, а використання перехідного шару цирконію забезпечує модифікування поверхні і отримання на межі розділу поверхонь нової комбінованої фази (Mo-C-Zr), що є додатковим бар'єрним шаром для дифузії матеріалів. Крім цього на етапі отримання інтерметалічного з'єднання вільний цирконій пов'язує освобл.

Спосіб отримання надпровідного покриття smba2cu3o7

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до отримання надпровідного матеріалу у вигляді покриття, і може бути використане при виготовленні екранів електронних схем від впливу електромагнітного та іонізуючого випромінювань в енергетиці, транспорті, зв'язку, приладобудуванні, ракетній і аерокосмічній галузях промисловості. Спосіб отримання надпровідного покриття включає подачу в плазмотрон порошку матеріалу покриття фракцією 80-150 мкм, його нагрівання до температури плавлення в прикатодной високотемпературній області плазмового струменя і напилення на підкладку з попередньо нанесеним на її поверхню ізоляційним шаром. При напиленні плазмову струмінь з напиляемим порошком SmBa2Cu3O7 на всій дистанції напилення охоплюють коаксіальним циліндричним потоком кисню, а підкладку охолоджують теплоносієм, при цьому шляхом регулювання витрати кисню і швидкості взаємного переміщення плазмового струменя і підкладки забезпечують температуру в плямі напилення 940-980°С. Скорочується час процесу отримання надпровідного матеріалу із збереженням структури і стехіометрії вихідного спеченого матеріалу. 4 іл.
Винахід відноситься до галузі металургії, а саме до отримання сталевого листа з багатошаровим покриттям, використовуваного для виробництва автомобільних деталей. Покриття складається з щонайменше одного шару на основі цинку, що включає 0,1-20 мас.% магнію, покритого тонким тимчасовим захисним шаром завтовшки 5-100 нм. Тимчасовий захисний шар не легирует шар на основі цинку і складається з оксиду металу або металу, вибраного з групи, що складається з алюмінію, хрому, оксидів алюмінію AlOx, де x знаходиться строго в межах між 0,01-1,5, і оксидів хрому CrOy, де y знаходиться строго в межах між 0,01-1,5. Лист з покриттям володіє високою стійкістю до точкової та поверхневої корозії і високою здатністю до фосфатированию. 3 н. і 11 з.п. ф-ли, 2 табл.

Спосіб отримання конвертера вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію sioхна кремнієвій підкладці

Винахід відноситься до способу отримання люмінесцентного матеріалу - конвертера вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію SiOX на кремнієвій підкладці, призначеного для створення функціональних елементів фотонних приладів нового покоління, а також для контролю жорсткого ультрафіолетового випромінювання у вакуумних технологічних процесах. Здійснюють імплантацію в вищевказану плівку іонів кисню з подальшим відпалом при температурі 700-900°С протягом 0,5-1 години в атмосфері сухого азоту. Для імплантації використовують конвертер у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію товщиною 20-70 нм, проводять імплантацію з енергією іонів, величину якого визначають за формулою E = 0,19 ⋅ d - 0,18 , де Е - енергія іонів, кев, d - товщина аморфної плівки діоксиду кремнію, яку вибирають в межах від 20 до 70 нм, і при флюенсе, який визначається за формулою F = 2.21 ⋅ 10 15 ⋅ ( x - 2 ) ⋅ d , де F - флюенс, см-2, d - товщина аморфної плівки діоксиду кремнію, яку вибирають в межах від 20 до 70 нм, x - стехіометричний коефіцієнт, що є безрозмірною величиною, який вибирають в межах від 2,01 до 2,45. Забезпечується збільшення інтенсивності червоного випро�ня у видиме. 6 іл., 1 табл., 4 пр.

Спосіб виготовлення внутрішньокісткового імплантату з іонно-променевої модифікацією

Винахід відноситься до медицини, конкретно до ортопедичної хірургії, і може бути використане при виготовленні високонавантажених внутрішньокісткових імплантатів, а також міні-імплантатів. Описаний спосіб, що включає піскоструминну обробку поверхні імплантату частинками оксиду алюмінію, пошарове напилення плазмовим методом на основу імплантату системи покриттів з порошку титану і гідроксиапатиту кальцію і подальше опромінення багатошарової системи біосумісних покриттів у вакуумному середовищі вуглеводневого газу високоенергетичними іонами інертного газу з енергією 40-130 кев і дозою опромінення 2000-5000 мкКл/см2 . Поверхню металевої основи імплантату перед пошаровим плазмовим напиленням модифікують іонно-променевим методом шляхом опромінення високоенергетичними іонами у вакуумному середовищі. Внутрішньокісткові імплантати мають підвищену міцність металевої основи. 2 з.п. ф-ли, 3 іл., 2 табл.

Спосіб імпульсно-періодичної іонної очищення поверхні виробів з діелектричного матеріалу або провідного матеріалу з діелектричними включеннями

Винахід відноситься до іонної очищення поверхні виробів з діелектричного матеріалу або провідного матеріалу з діелектричними включеннями. Вироби розміщують на провідному тримачі, генерують плазму з імпульсно-періодичним прискоренням її іонів шляхом проходження плазмового потоку через прискорює зазор і з забезпеченням почергового опромінення поверхні виробів потоком прискорених іонів і плазмою при подачі на провідний тримач високочастотних короткоімпульсних зміщення потенціалів. Тривалість імпульсів 0,1-10 мкс, коефіцієнт заповнення імпульсів 50-99% і амплітуда потенціалу 1-10 кВ. При цьому опромінення поверхні виробів ведуть при тривалості імпульсу потенціалу зсуву, яка менше часу зарядки ємності конденсатора, утвореного проводять держателем та емісійної кордоном плазми, і при тривалості паузи між імпульсами прискорюючої напруги, яка менше часу проходження плазмового потоку через прискорює зазор. Забезпечується підвищення ефективності короткоимпульсной, високочастотної іонної обробки матеріалів. 7 з.п. ф-ли, 6 іл., 2 пр.

Конвертер вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію sioxна кремнієвій підкладці

Винахід відноситься до люмінесцентних матеріалах - конвертера вакуумного ультрафіолетового випромінювання випромінювання видимого діапазону, виконаним у вигляді аморфної плівки оксиду кремнію SiOX на кремнієвій підкладці, призначеним для створення функціональних елементів фотонних приладів нового покоління, а також для контролю жорсткого ультрафіолетового випромінювання у вакуумних технологічних процесах. Товщина аморфної плівки оксиду кремнію SiOX конвертера становить 20÷70 нм. Вміст іонів кисню у згаданій плівці відповідає кількості, при якому стехіометричний коефіцієнт Х знаходиться в межах від 2,01 до 2,45. Збільшуються інтенсивності червоного випромінювання конвертера, а також забезпечується червоне свічення при збереженні конверсії вакуумного ультрафіолетового випромінювання у видиме. 6 іл., 1 табл., 4 пр.

Спосіб виготовлення термічного бар'єру, що покриває металеву підкладку з жароміцного сплаву, і термомеханічна деталь, отримана цим способом виготовлення

Винахід відноситься до способу виготовлення термічного бар'єру, що містить, щонайменше, підшар і керамічний шар, що покривають металеву підкладку з жароміцного сплаву. Згідно способу згладжують стан поверхні підшару допомогою принаймні одного фізико-хімічного та/або механічного процесу перед осадженням керамічного шару таким чином, що кількість дефектів у вигляді поглиблень і виступів, що володіють відстанню між дном поглиблення і вершиною виступу, більшим або рівним 2 мкм, складає щонайбільше п'ять на будь-якій відстані в 50 мкм, а потім осаджують керамічний шар. Підвищується термін служби виготовляються деталей, що містять підкладку з жароміцного сплаву з нанесеним на неї термічним бар'єром. 2 н. і 10 з.п. ф-ли, 11 іл.

Спосіб отримання люмінофора у вигляді аморфної плівки диоксиду кремнію з іонами селену на кремнієвій підкладці

Винахід способу одержання люмінофора у вигляді аморфної плівки диоксиду кремнію з іонами селену, розташованої на кремнієвій підкладці. Спосіб включає імплантацію іонів селену з енергією іонів 300±30 кев при флюенсе 4÷6·1016 іон/см2 в зазначену плівку і перший відпал при температурі 900÷1000°C протягом 1÷1,5 годин в атмосфері сухого азоту. При цьому плівку додатково отжигают при температурі 500÷650°C протягом 1,5÷2,5 годин в повітряній атмосфері. Технічний результат - підвищення стабільності спектру фотолюмінесценції люмінофора, що володіє люмінесцентним випромінюванням у видимому діапазоні 380 до 760 нм. 1 іл., 1 табл., 3 пр.

Спосіб одержання багатошарового покриття для ріжучого інструменту

Винахід відноситься до способів нанесення зносостійких покрить на різальний інструмент і може бути використане в металообробці. Проводять вакуумно-плазмове нанесення багатошарового покриття. Спочатку наносять нижній шар нітриду сполуки титану, хрому і ніобію при їх співвідношенні, мас.%: титан 79,0-85,0, хром 9,0-11,0, ніобій 6,0-10,0. Потім наносять верхній шар нітриду ніобію. Нанесення шарів покриття здійснюють розташованими горизонтально в одній площині трьома катодами, перший з яких виконують складеним з титану і хрому, ніобію і мають протилежно першого, а третій виготовляють складовим з титану і ніобію і розташовують між ними. Нижній шар наносять з використанням першого і третього катодів, а верхній шар - з використанням другого катода. Забезпечується багатошарове покриття, що підвищує працездатність ріжучого інструменту. 1 табл.
Up!