Сидорова Светлана Владимировна – кандидат технических наук (2016), доцент кафедры электронных технологий в машиностроении
2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, Москва, 105005
Svetlana V. Sidorova, Cand. Sci. (Eng.) (2016), Associate Professor of the Department of Electronic Technologies in Mechanical Engineering
2nd Bauman St., 5, build. 1, Moscow 105005
Пименов Илья Евгеньевич – инженер-конструктор силовой электроники, аспирант
ул. Автомоторная, д. 2, Москва, 125438
Ilya E. Pimenov, power electronics design engineer, postgraduate student
Avtomotornaya St., 2, Moscow 125438
Купцов Алексей Дмитриевич – инженер, аспирант кафедры кафедры электронных технологий в машиностроении
2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, Москва, 105005
Alexey D. Kouptsov, Engineer, Postgraduate student of the Department of Electronic Technologies in Mechanical Engineering
2nd Bauman St., 5, build. 1, Moscow 105005
Фельде Анастасия Александровна – магистрант 1-го года обучения кафедры электронных технологий в машиностроении
2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, Москва, 105005
Anastasiya A. Felde, 1st year Master's degree of the Department of Electronic Technologies in Mechanical Engineering
2nd Bauman St., 5, build. 1, Moscow 105005
Введение. В настоящее время тенденции развития электроники требуют от устройств увеличения производительности, повышения эффективности, миниатюризации, снижения себестоимости. Внедрение наноразмерных, в том числе и островковых, структур и слоев на их основе может стать перспективой развития многих отраслей электроники. Островковыми тонкими пленками и наноструктурами (ОНС) называются тонкопленочные структуры, формирование которых завершили на начальных стадиях. Размеры островков не превышают 100 нм в латеральном и вертикальном направлениях, благодаря чему в массивах ОНС проявляются размерные эффекты (электрические, магнитные, оптические, механические и т. д.). Интерес представляет формирование композиционного слоя диэлектрика и внедренных в него проводящих ОНС.Цель работы. Разработка способа и отработка режимов формирования композиционного покрытия с ОНС.Материалы и методы. Исследования проводятся на кафедре электронных технологий в машиностроении МГТУ им. Н. Э. Баумана. Материалы исследования – оксид алюминия и медь. Технологическое оборудование – вакуумная установка МВТУ-11-1МС, оснащенная магнетронным и ионным источниками. Исследования шероховатости поверхностей подложки и покрытий проводится на атомно-силовом микроскопе Solver NEXT; геометрических параметров композиционного слоя – на сканирующем электронном микроскопе Crossbeam 550.Результаты. Средние абсолютные значения скорости осаждения для меди и оксида алюминия – 25.9 и 0.3 нм/мин соответственно. Для формирования композиционной структуры с ОНС диаметром 100 нм и расстоянием между островками 3...5 нм проводящая вставка имеет размеры: диаметр 25 мм, ширина 0.46 мм. Для получения однородной структуры и качественного сцепления композиционного слоя с подложкой требуется предварительная ионная обработка подложки в течение 120 с.Заключение. Разработанный способ формирования композиционного покрытия с островковыми наноструктурами предполагает использование комбинированной мишени. Практическое применение результатов работы: возможность формирования методом магнетронного распыления в вакууме композиционных тонкопленочных покрытий из диэлектрика и проводящих наноразмерных структур.
Introduction. The current trends in the development of electronics require miniaturized devices with increased performance at affordable costs. The introduction of nanoscale structures and layers based thereon, including island structures, offers great opportunities for the development of various branches of electronics. Island thin films and nanostructures (INS) are thin-film structures whose formation has been completed at the initial stages. The size of the islands does not exceed 100 nm in the lateral and vertical directions, which makes the INS arrays to exhibit dimensional effects (electrical, magnetic, optical, mechanical, etc.). The formation of a composite dielectric layer with embedded conductive INS presents particular interest.Aim. Development of a technique and testing of formation modes of a composite coating with INS.Materials and methods. The research was carried out at the Department of Electronic Technologies in Mechanical Engineering of Bauman Moscow State Technical University. The research materials alumina and copper. A MVTU-11-1MC vacuum unit, equipped with magnetron and ion sources, was used as technological equipment. The roughness of the substrate and coating surfaces was studied using a Solver NEXT atomic force microscope; the geometric parameters of the composite layer were studied using a CROSSBEAM 550 scanning electron microscope.Results. The average absolute deposition rates for copper and alumina were 25.9 and 0.3 nm/min, respectively. A conductive insert with a diameter of 25 mm and a width of 0.46 mm was used to form a composite structure with a diameter of 100 nm and a distance between the islands of 3…5 nm. To obtain a homogeneous structure and a high-quality adhesion of the composite layer to the substrate, preliminary ion treatment of the substrate for 120 s was required.Conclusion. The developed method for forming a composite coating with INS involves the use of a combined target. The results obtained can be used when creating composite thin-film coatings from dielectric and conductive nanoscale structures by magnetron sputtering in vacuum.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.