Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

Факультет фізики, електроніки та комп’ютерних систем

Кафедра фізики твердого тіла та оптоелектроніки

Курсова робота

на тему: «ОСОБЛИВОСТІ КОНТРОЛЮ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ТОНКИХ ПЛІВОК»

Виконав: студент 5 курсу, групи КП-09-3

Напряму 6. 040204 – Прикладна фізика

(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)

Тараборкін Д.М.

(прізвище та ініціали)

Перевірив ______к.ф.-м.н., доцент Крузіна Т.В.

м. Дніпропетровськ – 2013 року

ЗМІСТ

ВСТУП 3

1 КЛАСИФІКАЦІЯ ТОНКИХ ПЛІВОК ТА ЇХ ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ 4

1.1 Класифікація тонких плівок 4

1.2 Основні параметри тонких плівок 5

1.2.1 Площа поверхні та шорсткість 5

1.2.2 Адгезія 6

1.2.3 Зносостійкість та коефіцієнт тертя 8

1.2.4 Напруження 8

1.2.5 Пружність, мікротвердість та міцність 9

1.2.6 Електричні властивості плівок 10

1.2.7 Провідність суцільних плівок 13

1.2.8 Високочастотні характеристики тонких плівок 14

2 ОСОБЛИВОСТІ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ТОВЩИНИ НАПИЛЕННЯ ТОНКИХ ПЛІВОК 15

2.1 Механічні методи 15

2.2 Метод зважування 16

2.3 Метод двох мікроскопів 19

2.4 Метод полос рівної товщини 21

2.5 Метод рентгенівського випромінювання 22

2.6 Магнітно-електричний метод 23

2.7 Резистивний метод 24

2.8 Ємнісний метод 25

2.9 Іонізаційний метод 26

2.10 Радіочастотний метод 32

ВИСНОВКИ 35

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 36

ВСТУП

Для отримання високоякісних плівок з наперед заданими і відтворюваними параметрами представляється необхідним строго контролювати процес осадження. Якщо засоби і методи контролю таких параметрів, як температура, ступінь розрідження, чистота і однорідність хімічного складу матеріалу, який випаровується, взаємне розташування випарника і підкладки, досить добре відомі і забезпечують необхідну точність вимірювання, то вимірювання швидкості осадження плівки в процесі її напилювання і товщини тонкоплівкових шарів являє собою значно більш важке завдання[1].

Великий вклад у розвиток технологічних процесів по контролю якості покриттів в процесі осадження внесли вчені наступних російських та іноземних організацій: Санкт-Петербургського державного електротехнічного університету, МАТИ-РГТУ ім. К. Э. Ціолковського, Рибінської державної авіаційної технологічної академії ім. П. А. Соловьева, НИКИ «Вакууммаш», Leybold-Vacuum, CIT ALKATEL, Balzers, General Electric и др.

Різний хімічний склад напилених матеріалів і різні способи, що застосовуються для їх випаровування, а також широкий діапазон необхідної швидкості осадження і одержуваної товщини тонкоплівкових шарів викликають необхідність використання методів вимірювання, заснованих на різних фізичних принципах.

Предметом дослідження є основні параметри тонких плівок та особливості їх контролю.

Мета роботи – розглянути та проаналізувати основні параметри та особливості їх контролю при напиленні тонких плівок.

Властивості тонкої плівки можуть сильно відрізнятися від властивостей масивного матеріалу, особливо якщо товщина плівок дуже мала. Ці відмінності обумовлені специфікою структури плівки, яка, очевидно, зумовлена процесами, що відбуваються під час формування плівки.

Плівку можна отримати за допомогою таких простих процесів , як кування або прокатка масивного шматка матеріалу. Але як правило, тонкі плівки отримують шляхом осадження атом за атомом, наприклад шляхом конденсації з парової фази або електролітичне осадження металевої плівки з розчину. Отримання плівок за допомогою вакуумного напилення або газотранспортних реакцій становить найбільший інтерес з практичної точки зору.

Широке і різноманітне застосування тонких плівок практикується в таких науково-технічних областях як: оптика, машинобудування, приладобудування, медицина, архітектура і будівництво, побутові прилади, радіоелектроніка, електроніка і мікроелектроніка.