реднім розміром зерна 60-70 нм. Однак при підвищенні температури підкладки до T подл=370 ° С плівки Co набувають порожнисту структуру (Малюнок 11, в). Осадження при T подл=420 ° С супроводжується подальшим зникненням зерен структури, а також зменшенням товщини осередків (Малюнок 11, г)
Малюнок 11 - РЕМ-зображення морфології поверхні плівок Co, нанесених при температурі випарника T ісп=120 ° С і температурах підкладки T подл=310 (а), 350 (б), 370 (в) і 420 ° С (г)
Рисунок 12 - АСМ-зображення морфології поверхні плівок Co, нанесених при температурі випарника T ісп=120 ° С і температурах підкладки T подл=310 (а), 330 (б), 350 (в) і 420 ° С (г)
При збільшенні температури випарника до T ісп=130 С в плівках Co також вдається сформувати яскраво виражену зерен структуру (Малюнок 13). При цьому спостерігається дворазове збільшення середнього розміру зерна в порівнянні з плівками, отриманими при T ісп=120 0 С (порівняй малюнки 12 і 13). Проте в даному випадку вже при температурі підкладки T подл=340 ° С в досліджуваних плівках починає зменшуватися середній розмір зерна і формуватися чарункова структура.
Малюнок 13 - АСМ-зображення морфології поверхні плівок Co, нанесених при температурі випарника T ісп=130 0 С і температурах підкладки T подл=300 (а), 310 (б), 320 (в), 330 (г) і 340 0 С (д)
Підвищення температури випарника до 135 0 С сприяє суттєвому зростанню середнього розміру зерна плівок Co. При цьому зерна набувають ступінчасту поверхню (рисунок 14, в). Подальше збільшення температури випарника послідовно до 145 і до 150 0 С не призводить до значних змін розміру зерна і рельєфу їх поверхні (малюнок 14, г і д). Однак при температурі випарника, рівний 155 0 С, досліджувані плівки набувають дрібнозернисту структуру (рисунок 14, е).
Малюнок 14 - АСМ-зображення морфології поверхні плівок Co, нанесених при температурі підкладки T подл=330 0 С і температурах випарника T ісп=120 (а), 130 (б), 135 (в), 145 (г), 150 (д) і 155 0 С (е)
. 3 Вплив умов осадження на товщину плівок кобальту
Збільшення температури підкладки призводить до зниження товщини плівок Co і поступової втрати їх суцільності. Малюнки 12, г і 15 наочно демонструє формування островковой структури в плівках Со, обложених при T ісп=120 ° С і T подл=420 ° С.
Малюнок 15 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 420 0 С і Т ісп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Порівняння плівок Co з першої партії, отриманих при температурах підкладки 350 і 370 0 С, але при різній тривалості осадження, дозволяє зробити висновок, що дворазове збільшення часу осадження (від 2 до 4:00) призводить до двократного збільшенню товщини плівки (таблиця 3, малюнки 16 і 17).
Таблиця 3 - Товщина плівок Co, отриманих при різних температурах випарника Т ісп і підкладки Т підлий, а також тривалості осадження осадження
Тисп, 0СТподл, 0СДлітельность осадження, чТолщіна, нмПервая партія1203102501203302401203502201203704401204202- * Друга партія13030041901303104180130320417013033041401303404110Третья партія120330240130330414013533021701403302250145330219015033021301553302100 * плівки Co мають островковую структуру
Більш істотне зростання товщини зразків Co досягається при збільшенні температури випарника. Плівки Со, обложені при T ісп=130 ° С протягом 4:00 характеризуються чотириразовим збільшенням товщини (таблиця 3).
Малюнок 16 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 350 0 С і Т ісп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Малюнок 17 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 370 0 С і Т ісп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Як видно з таблиці 3, товщина плівок Co має екстремальну залежність від температури випарника. В інтервалі від 120 до 140 0 C товщина плівок збільшується від 40 до 250 нм. Однак при подальшому збільшенні температури випарника товщина плівок Co знижується і складає 100 нм при Т ісп=155 0 C (малюнок 18).
Малюнок 18 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 330 0 С і Т ісп=155 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
. 4 Магнітні та електричні властивості плівок Co
За допомогою методу динамічної магнітно-силової мікроскопії (ЧСЧ) (кантилевер коливається з резонансною частотою) визуализировано просторовий розподіл по поверхні металевих плів...
