арактеристик (залишкової намагніченості, намагніченості насичення і коерцитивної сили) плівок Co від їх структури та елементного складу.
2. Об'єкт і методи дослідження
. 1 Матеріали дослідження
У роботі досліджували тонкі плівки Co, нанесені методом CVD на підкладки Si (100). Як попередника використовували діімінат кобальту Co (N acN ac) 2. Тривалість осадження всіх досліджених зразків становила 2-4 години, в якості газу-носія використовували Ar (швидкість подачі 1л/год), а в якості газу-реактантам - H2 (швидкість подачі 4 л/год), тиск у камері осадження становило 1 атмосферу. Були досліджені 3 партії зразків. У першій партії була зафіксована температура випарника, рівна Тисп=1200С, при цьому температура підкладки варіювалася в межах Тподл=310? 420 0С. У другій партії також зафіксована температура випарника (1300С), а температура підкладки змінювалася від 300 до 3400С. У третій партії температура підкладки була постійною (3300С), а температура випарника варіювалася в інтервалі від 120 до 1550С. Умови осадження плівок металевого Co представлені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Умови осадження плівок Co, де Тподл - температура підкладки, Тисп - температура випарника і t - тривалість осадження
Перша партіяВторая партіяТретья партіяTподл, 0СTісп, 0Сt, чTподл, 0СTісп, 0Сt, чTподл, 0СTісп, 0Сt, ч31012023001304330120233012023101304330130235012023201304330135237012043301304330140242012023401304330145233015023301552 2.2 Методика експерименту
Рентгеноструктурний аналіз плівок Co проводили на дифрактометрі DRON-SEIFERT-RM4 (Cu,?=1.54051?). Хімічний склад металевих плівок визначали методом Енергодисперсійний рентгенівської спектроскопії за допомогою спектрометра EDX EX - 2300BU.
Морфологию поверхні плівок досліджували за допомогою растрового електронного мікроскопа (РЕМ) JEOL-JSM +6700 F та атомно-силового мікроскопа (АСМ) Solver HV (НТ-МДТ, Росія). У атомно-силовому мікроскопі використовували стандартні кантілевери з Si3N4 з константою механічної жорсткості 0,12 Н/м і радіусом кривизни вістря ~ 2 нм (Bruker AFM Probes, USA). Сканування кантільовери по поверхні проводилося в контактному режимі при підтримці за допомогою зворотного зв'язку постійного значення струму фотодіода, що відповідає скануванню за постійною силою взаємодії зонд-підкладка.
Вимірювання товщини плівок проводили на Мікроінтерферометри МИИ - 4 і оптичному інтерференційному профілометри NewView 6200 (Zygo, Німеччина).
Вимірювання електричного опору покриттів виконували чотирьохзондовим методом з використанням спеціально розробленої установки, що включає джерело живлення постійного струму Б5-45А, комбінований цифровий прилад Щ300 і датчик з чотирма голкоподібними електродами.
Магнітні характеристики плівок вимірювали за допомогою вібромагнітометри ВМ - 23К в напрямку осі легкого намагнічування.
Всі вимірювання проводили в атмосферних умовах при кімнатній температурі.
3. Результати проведеного дослідження
3.1 Рентгеноструктурні дослідження плівок кобальту
Для отримання плівок з необхідними експлуатаційними характеристиками необхідно знати залежність їх структури та фазового складу від умов осадження. Одним із сучасних методів визначення хімічного і фазового складу кристалічних тіл є метод рентгеноструктурного аналізу (РСА). У даному підрозділі представлені результати РСА-досліджень впливу температури підкладки і температури випарника на структурні параметри тонких плівок Co, отриманих методом хімічного осадження з газової фази.
Згідно з даними РСА зразки плівок Co, обложені при температурі випарника Тисп=1200С і при різних температурах підкладки, характеризуються лише одним дифракційним піком, розташованим між 2? =44,2 - 44,7? (Малюнок 9, а).
Рисунок 9 - Дифрактограми зразків плівок Co, обложених при різних температурах підкладки і при Тисп=120 (а) і 1300С (б)
Асиметричне ушіреніе даного піку можна розглядати як суперпозицію окремих відбитків, відповідних? -Co і? -Co. Детальний аналіз дифракційної картини показує, що даний дифракційний пік включає в себе відображення від? -Co (111), що має ГЦК - решітку, на вугіллі 2? =44,3 ?, а також відображення від? -Co (002), що характеризується ГПУ-гратами, на вугіллі 2? =44,6 ?. Виходячи з цього, важко однозначно визначити фазовий склад досліджуваних плівок Co.
Як видно з малюнка 9, а, інтенсивність дифракційного піку на вугіллі 2? =44.2 - 44.7 ° залежить від температури підкладки. Плівки Co, обложені при Тподл=3100С, характеризуються відсутністю відбиття від фази Co. Даний пік ...
