Особенности физических свойств тонких пленок
Изучение теоретического материала предлагается проводить в соответствии с перечнем вопросов.
Механические свойства пленок. Адгезия. Упругость, пластичность, прочность и микротвердость пленок. Макронапряжения.
Классификация макронапряжений в пленках. Механизм образования. Способы измерения макронапряжений в пленках.
Общие закономерности поведения макронапряжений в зависимости от параметров роста и последующей термообработки пленок. Внутреннее трение и демпфирующая способность пленок.
Электропроводность пленок. Механизм электропроводности островковых конденсированных пленок металлов на диэлектрических подложках. Электропроводность сплошных пленок. Классический размерный эффект. Квантовый размерный эффект. Температурная зависимость электропроводности.
Гальваномагнитный размерный эффект. Эффект Холла. Тензоэффект островковых пленок.
Сверхпроводимость пленок. Критическая температура. Критическое поле. Критический ток тонких пленок. Размерный эффект проводимости пленок полупроводников.
Свойства диэлектрических пленок. Диэлектрическая проницаемость. Потери в диэлектрических пленках. Электропроводность диэлектрических пленок.
Ферромагнитные пленки. Доменная структура. Процесс перемагничивания. Петля гистерезиса. Размерные эффекты некоторых свойств ферромагнитных пленок. Использование восстанавливающего действия поля анизотропии в создании элементов памяти.
Теплофизические свойства тонких пленок. Методы исследования. Тепловое расширение. Излучательная способность. Теплопроводность. Температуропроводность. Теплоемкость.
Массоперенос в тонких пленках. Диффузия в тонких пленках. Электромиграция в пленочных проводниках.
Практические занятия № 8 – 9
Практическое применение тонких пленок в электронике, вычислительной технике и приборостроении
Изучение теоретического материала предлагается проводить в соответствии с перечнем вопросов.
Тонкопленочные интегральные схемы. Металлизация. Устройства на магнитных пленках.
Тонкопленочный диод.
Тонкопленочные резисторы. Выбор материалов. Методы осаждения пленок. Материалы тонкопленочных резисторов. Конструирование тонкопленочных резисторов. Тонкопленочные конденсаторы. Свойства конденсаторов. Пленочные диэлектрики. Конструкции конденсаторов. Конденсаторы на пленках MnO2-x – Ta2O5. Конденсаторы на пленках SiO – Ta2O5.
Тонкопленочный транзистор.
Сверхпроводящие тонкопленочные устройства.
Устройства на магнитных пленках, криотроны (рис. 4).
Проволочный криотрон. Поперечные пленочные криотроны. Продольный криотрон. Сложный поперечный криотрон.
1 — управляющая плёнка (Pb); 2 — изолирующий слой (SiO2); 3 — управляемая плёнка (Sn); 4 — изоляция (SiO2); 5 — экранирующий подслой (Pb); 6 — подложка; Iy — управляющий электрический ток; Iв — управляемый электрический ток
Рис. 4. Крестообразный плёночный криотрон
Ферромагнитный криотрон . Устройства памяти в вычислительных машинах.
Гранулированные многослойные структуры.
Полевые программируемые устройства.
Одноэлектронные запоминающие устройства. Искусственно сформированные квантовые точки.
Устройства на диэлектрических подложках.