Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский томский политехнический университет»

Институт физики высоких технологий

Кафедра материаловедения в машиностроении

Направление - Материаловедение и технологии материалов

Отчет по уирсу

Исследование влияния параметров MOCVD-осаждения на структуру, электрические и магнитные свойства тонких пленок Со

Выполнил студент гр. ___4Б00_________ __________Хайруллин Р. Р.________________ (Ф.И.О.)

____________

(подпись)

Проверили:

(должность руководителя от предприятия) (ф.и.о.)

______________ ________________ ( подпись) (дата)

__________________________________________________

(должность руководителя от кафедры) (ф.и.о.)

___________ ______________ ( подпись) (дата)

Томск 2014

Содержание

	Введение	3
1	Обзор литературы	5
1.1	Получение металлических пленок и покрытий методами CVD и PVD	5
1.2	Влияние условий осаждения на структуру, электрические и магнитные свойства пленок Co	11
1.3	Влияние условий осаждения на структуру и магнитные свойства пленок системы Co-Pt	13
1.4	Постановка задачи	19
2	Материалы и методика эксперимента	21
2.1	Материалы исследования	21
2.2	Методика эксперимента	22
3	Результаты исследований	23
3.1	Рентгеноструктурные исследования пленок кобальта	23
3.2	Влияние условий осаждения на морфологию поверхности пленок кобальта	28
3.3	Влияние условий осаждения на толщину пленок кобальта	32
3.4	Магнитные и электрические свойства пленок Co	35
4	Обсуждение результатов	43
	Заключение	47
	Список литературы	48
	Список публикаций	51

Введение

В настоящее время исследование тонких ферромагнитных пленок является перспективным ввиду возможности создания композиционных постоянных магнитов для микромеханики и высокочувствительных магнитных датчиков, способных обнаруживать слабые магнитные поля движущихся объектов. Огромный интерес для исследований представляют пленки системы Co-Pt благодаря наличию в них перпендикулярной анизотропии, т. е. возможности возникновения в них оси легкого намагничивания, направленной перпендикулярно к плоскости пленки. Данное свойство широко используется для создания устройств с ультравысокой плотностью записи данных [1].

Существует множество способов получения металлических тонких пленок. Но среди них наиболее перспективным является метод химического осаждения из газовой фазы (CVD), так как позволяет получать пленки высокой чистоты, с высокой однородностью толщины и состава, минимальными повреждениями подложки, высокими скоростями осаждения и возможностью нанесения на изделия сложной формы [2]. Процесс получения пленок с заданными свойствами данным методом весьма сложный. Существует множество параметров CVD-осаждения, оказывающих влияние на свойства получаемых пленок: химический состав и температура испарителя, температура подложки, давление в камере, время осаждения и другие. При этом для каждого материала пленок существуют свои оптимальные условия осаждения, при которых пленки характеризуются наилучшим сочетанием свойств. Исходя из этого, для облегчения исследования пленок системы Co-Pt и нахождения оптимальных параметров их получения, целесообразно сначала определить оптимальное сочетание параметров CVD-осаждения для пленок Co и Pt по отдельности.

Влияние условий CVD-осаждения на свойства пленок Co уже изучалось [3]. Однако практически отсутствуют исследования для пленок Co, полученных из диимината кобальта Co(N’acN’ac)₂, применяемого в качестве предшественника. Предшественник (металлоорганическое соединение, из которого получают пленки) существенно меняет характер влияния параметров CVD-осаждения на свойства пленок [4]. Учитывая данный факт, а также то, что дииминаты металлов обладают рядом преимуществ: отсутствием кислорода, высокими летучестью, стабильностью, чистотой разложения и практическим выходом [5], необходимо исследовать влияние параметров осаждения на структуру и эксплуатационные характеристики пленок Co, полученных методом CVD из Co(N’acN’ac)₂.

Таким образом, целью данной работы является определение оптимального сочетания параметров осаждения: температуры подложки и температуры испарителя, при которых пленки Co, полученные методом CVD из Co(N’acN’ac)₂, характеризуются наилучшими магнитными и электрическими свойствами.