ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Спектральные исследования оптического поглощения адсорбированных слоев летучих карбонилов металлов

Выпуск № 1 (30) январь-март 2016
Авторы:

Чесноков Дмитрий Владимирович,
Михайлова Дарья Сергеевна
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2016-1-7-14
Аннотация
В технологиях лазерно-индуцированного химического осаждения тонких пленок на подложки фундаментальную роль играют процессы адсорбции молекул реагентов из парогазовой фазы на облучаемые поверхности. Скорость осаждения, разрешение процесса при формировании микро- и наностуктур, параметры получающегося осадка определяются состоянием адсорбированного слоя молекул и скоростью его восстановления после каждого лазерного импульса. Управление состоянием адсорбированного слоя требует знания характера адсорбции и оптических характеристик адсорбированного слоя, который предпочтительно должен быть мономолекулярным. Исследование спектров оптического поглощения в таких слоях встречается с проблемами в связи с малой величиной поглощения, поглощение необходимо усиливать, для чего в литературе рекомендуется многократно пропускать один и тоже световой поток через адсорбированный слой. В настоящей работе предложен лабораторный метод исследования оптического поглощения мономолекулярных адсорбированных слоев летучих карбонилов металлов с использованием промышленного спектрофотометра СФ-56, который дополняется оптической кюветой, в которой создается атмосфера паров карбонилов и помещается стопа прозрачных пластин: кювета устанавливается в кюветном отделении спектрофотометра. Проведен анализ метрологических параметров кюветы, определено оптимальное значение количества пластин в пакете, помещаемом в кювету для усиления слабого поглощения. В результате разработки и использования оптической кюветы при лабораторных исследованиях обнаружено увеличение оптического поглощения мономолекулярными адсорбированными слоями карбонилов хрома и рения при увеличении температуры подложки от 25 до 85 °С, что можно объяснить переходом молекул из физсорбированного состояния в хемосорбированное. Измерена величина этого эффекта в видимом диапазоне спектра, измерены коэффициенты поглощения мономолекулярных адсорбированных слов карбонилов хрома и рения.
Ключевые слова: металлоорганические соединения, адсорбция, оптический спектр поглощения, парциальное давление, подложки, пленки, карбонилы, микротехнологии.

Список литературы
  1. Сыркин В.Г. Карбонилы металлов. – М.: Химия, 1983. – 200 с.
  2. Чесноков В.В., Земсков С.В., Игуменов И.Г. Лазерно-химическое осаждение пленок металлов // Тезисы докладов 5 отраслевой научно-технической конференции «Тонкие пленки в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем». – Нальчик, 1983.
  3. Wafer-scale laser pantography: fabrication on n-metal-oxide-semiconductor transistors and small-scale integrated circuits by direct-write laser-induced pyrolytic reactions / B.M. McWilliams, I.P. Herman, F. Mitlitsky, R.A. Hyde, L.L. Wood // Applied Physics Letters. – 1983. – Vol. 43, N 10. – P. 946–948. – doi: 10.1063/1.94191.
  4. Chesnokov D.V., Chesnokov V.V., Reznikova E.F. Problems of nanosecond laser technologies of film microstructures deposition // 7th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering Proceedings: APEIE–2004, Russia, Novosibirsk, 20–23 September 2004. – Novosibirsk: NSTU, 2004. – Vol. 1. – P. 216–226.
  5. Чесноков Д.В. Лазерное пиролитическое осаждение пленок металлов на прозрачных подложках // Прикладная оптика–2006: сборник трудов VII международной конференции, Санкт–Петербург, 16–20 октября 2006 г. – СПб.: Оптическое общество им. Д.С. Рождественского, 2006. – Т. 2: Оптические материалы и технологии. – С. 125–129.
  6. Чесноков В.В., Резникова Е.Ф., Чесноков Д.В. Лазерные наносекундные микротехнологии / под общ. ред. Д.В. Чеснокова. – Новосибирск: СГГА, 2003.
  7. Лазнева Э.Ф. Лазерная десорбция. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1990. – 200 с.
  8. Акопян М.Е. Молекулярные фотопроцессы на границе раздела газ – твердое тело // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 2. – С. 115–120.
  9. Mikhailova D.S., Chesnokov V.V., Chesnokov D.V. Principle of absorption spectrum measurement of the layers adsorbed on transparent substrates // Key Engineering Materials. – 2010. – Vol. 437. – P. 594–597. – doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.437.594.
  10. Чесноков Д.В., Чесноков В.В. Гетерофазный процесс лазерно-пиролитического формирования тонких пленок в условиях адсорбционного ограничения поступления реагентов // ГЕО-Сибирь–2011: сборник материалов VII Международного научного конгресса, Новосибирск, 19–29 апреля 2011 г. – Новосибирск: СГГА, 2011. – Т. 5: Специализированное приборостроение, метрология, теплофизика, микротехника, нанотехнологии. Ч. 2. – С. 3–11.
  11. Чесноков В.В., Чесноков Д.В. Лазерный интерференционный метод термохимического формирования регулярных наноструктур на подложках // Российская конференция и школа по актуальным проблемам полупроводниковой нанофотоэлектроники «Фотоника–2011», Россия, Новосибирск, 22–26 августа 2011 г.: тезисы докладов. – Новосибирск: ИФП СО РАН, 2011. – С. 80.
  12. Резонансные гетерогенные процессы в лазерном поле / отв. ред. Ю.Н. Петров. – М.: Наука,1988. – 160 с. – (Труды ИОФАН; т. 11).
  13. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. – М.: Изд-во МГУ: Наука, 2004. – 656 с.
  14. Чесноков В.В., Чесноков Д.В., Михайлова Д.С. Методика и экспериментальное исследование спектров поглощения адсорбированных слоев летучих металлоорганических соединений // Интерэкспо Гео-Сибирь–2015. – Новосибирск: СГУГИТ, 2015. – Т. 5, вып. 1. – С. 148–153.
  15. Сыркин В.Г. CVD-метод. Химическая парофазная металлизация. – М.: Наука, 2000. – 496 с.
Просмотров: 755