SCI Библиотека

На основе установленных технологических параметров синтеза TiN в азот содержащей плазме испарением Ti вакуумно-дуговым разрядом, предложено нанесение покрытий TiN-Cu путем инжекции паров Cu в область синтеза TiN, распыляя Cu магнетронным разрядом. Согласно рентгенофазовому анализу, рефлексы отражений меди не наблюдаются, хотя рентгеноспектральный микроанализ структуры покрытий подтверждает наличие меди в исследуемых покрытиях по всему профилю покрытий. Проведены стойкостные испытания покрытий TiN-Cu на шестигранных сменных пластинах из твердого сплава Т15К6 при резании стали 40Х. Показано, в предложенном режиме нанесения покрытий TiN-Cu, состав TiN–5,57 ат.% Cu увеличивает стойкость пластин Т15К6 в  2,5 раза по сравнению с инструментом без покрытия. Замеренные составляющие сил при срезании на пластинах с покрытием TiN–Cu свидетельствуют об отсутствии вибраций (шумов) режущего инструмента, что косвенно объяснено влиянием трибологических свойств покрытия на стойкость инструмента снижением силы трения и увеличением теплоотвода из зоны контакта режущей кромки инструмента с обрабатываемым материалом, способствуя уменьшению температуры в зоне резания.

Рассмотрен синтез покрытий TiN на сплаве Т15К6 в парах Cu на основе газоразрядных процессов вакуумно-дугового испарения Ti в азотсодержащей плазме и магнетронного ионно-плазменного распыления Cu. Определены технологические параметры синтеза композитных покрытий TiN-Cu: ток дугового разряда 90 А, ток и напряжение горения магнетронного разряда, соответственно, 0,5 А и 400 В, давление смеси газов в вакуум-ной камере 2,4 Па, температура ростовой поверхности 473 К, время синтеза  15 мин, время очистки ростовой поверхности подложки 10 мин, напряжение смещения 160 В. Рентгеноспектральный микроанализ структуры подтверждает содержание меди  5,57 ат.% в исследуемых покрытиях по всему профилю покрытий. Микотвердость покрытий составляет 38–42 ГПa.

С каждым годом в мире количество цифровой информации нелинейно возрастает. Эта тенденция делает необходимым поиск новых современных элементов памяти, для чего требуется решение задач материаловедения, в частности отработки технологии осаждения тонких пленок диэлектриков, обладающих принципиально новыми свойствами, обусловленными электромиграцией в них кислородных вакансий или атомов металла. В статье представлены результаты разработки процесса осаждения и исследования пленок диоксида титана модифицированного (легированного) медью для создания на этой базе запоминающих устройств (мемристоров). Построены вольт-амперные зависимости. Показан эффект резистивного переключения. Обнаружено, что из предложенных способов получения диоксида титана приводит к существенному улучшению основных мемристивных характеристик в сравнении запоминающими устройствами на основе диоксида титана без модификации медью. В частности, показано, что использование данных пленок в структуре мемристора позволяет увеличить отношение состояния с высоким электрическим сопротивлением к состоянию с низким электрическим сопротивлением более чем в 102 раз.

Представлены спектры пропускания и поглощения электромагнитного излучения для тонких пленок, полученных методом полива из растворов фуллерена в воде и 4-метилфенилгидразона N-изоамилизатина в хлороформе. Описана методика получения, синтез, микроскопия углеродных и органических пленок. Показаны спектры взаимодействия электромагнитного излучения с тонкими пленками в видимом (длины волн 400–920 нм) и ИК (волновые числа 650–4000 см-1) диапазонах. Определены оптимальные толщины активных слоев гетероструктуры на основе водных растворов фуллерена и 4-метилфенилгидразона N-изоамилизатина, что позволило получить максимальное увеличение проводимости.

Представлены результаты получения эпитаксиальных пленок теллура на подложках из слюды (мусковит) методом термического испарения Те в среде водорода. Образование молекул Н2Te в зоне тигля, их диффузия в зону подложки и термализация с ростовой поверхностью за счёт высокой теплопроводности водорода, диссоциативная ад-сорбция Н2Te на поверхности с последующей десорбцией H2 и накоплением атомарного теллура (Те) являются ключевыми особенностями процесса кристаллизации пленки на всех ее стадиях. Атомарный теллур способствует зарождению и ро-сту жидкокапельных ориентированных зародышей при температурах подложки близких к температуре плавления теллура (450 оС). На стадии коалесценции жидко-фазных островков формируется «мозаика» островковой фазы, состоящая из пустот разных размеров, ограниченных кристаллографическими гранями. После формирования сплошной пленки начинается стадия автоэпитаксиального роста пленки, также реализуемая по островковому механизму пар-жидкость-кристалл (ПЖК-механизм). По структурному совершенству, полученные пленки и слои Те превосходят объемные монокристаллы и могут найти применение для изготовления приборных структур в области микро-, опто-, акустоэлектроники.

Пористые слои полупроводниковых оксидных материалов привлекают все большее внимание как потенциальные материалы для использования в различных приложениях, требующих большой удельной поверхности (катализаторы, датчики, суперконденсаторы, фотоэлектрохимические преобразователи энергии и др.). В работе пред-ложен двухстадийный способ формирования микропористых слоев ZnO, заключающийся в предварительном формировании композитных слоев ZnO–Zn и последующем их вакуумном отжиге. На основании данных рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии показано, что часовой вакуумный отжиг композитных слоев при 400 оC приводит к полному удалению избыточного цинка, в результате чего формируются слои ZnO с микропористой структурой.

Плотные однородные аморфные диэлектрические слои нитрида алюминия с минимальным рельефом поверхности, характеризующиеся оптической шириной запрещенной зоны порядка 6,1 эВ, относительной диэлектрической проницаемостью – 8,5 и
высокой оптической прозрачностью в широком диапазоне спектра от ближнего УФ до среднего ИК, были получены методом реактивного высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления алюминиевой мишени в атмосфере газовой смеси Ar–N2 (соотношение 15:1) при относительно высоком давлении в камере на уровне 2,7 Па, мощно-
сти ВЧ-разряда 100 Вт и комнатной температуре подложки. Показана возможность низкотемпературного получения на основе данных слоев интегральных конденсаторных структур, в том числе прозрачных планарных емкостных структур для различных оптоэлектронных приложений.