Размерная зависимость механических напряжений в металлических конденсатах на кремнии

Б. П. Коман$^{1}$, В. Н. Юзевич$^{2}$

$^{1}$Львовский национальный университет им. Ивана Франка, ул. Драгоманова, 50, 79005 Львов, Украина
$^{2}$Физико-механический институт им. Г.В. Карпенка НАН Украины, ул. Научная, 5, 79601, ГСП, Львов, Украина

Получена: 26.07.2013; окончательный вариант - 29.01.2014. Скачать: PDF

В работе экспериментально исследованы внешний и внутренний размерные эффекты, реализуемые во внутренних (собственных) и термических напряжениях медных конденсатов на подложках монокристаллического кремния. Изучено поведение максимальных внутренних напряжений с изменением толщины плёнки и скорости осаждения. Формирование внутренних напряжений объясняется с позиции межфазного взаимодействия в системе конденсат—подложка и в структуре конденсата. Показано, что процесс конденсации металла на подложку сопровождается ориентационным изменением энергетических параметров межфазного взаимодействия: межфазной энергии, межфазного натяжения, энергии адгезионных связей и работы адгезии на стадиях наноконденсата (поверхность кремния—металлический наноконденсат) и сплошной плёнки (предыдущий слой—следующий слой). Исследовано влияние размерной зависимости механических параметров плёнки на термическую компоненту механических напряжений.

Ключевые слова: механические напряжения, межфазное взаимодействие, наноконденсат.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i08/1113.html

PACS: 68.35.bd, 68.35.Gy, 68.35.Md, 68.35.Np, 68.55.J-, 81.07.Bc, 81.15.Gh

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Ю. Ф. Комник, Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты (Москва: Атомиздат: 1979).
О. А. Білоус, Л. В. Дехтярук, А. М. Чорноус, Металлофиз. новейшие технол., 23, № 1: 43 (2001).
Л. В. Дегтярук, Є. О. Забіла, С. І. Проценко, А. М. Чорноус, Металлофиз. новейшие технол., 26, № 10: 1333 (2004).
З. В. Стасюк, Р. І. Бігун, Металлофиз. новейшие технол., 29, № 6: 781 (2007).
Е. Н. Блинова, A. M. Глезер, В. А. Жорин, Н. Б. Дьяконова, Известия РАН. Сер. физическая, 65, № 10: 1444 (2001).
М. Я. Фукс, Известия АН СССР. Сер. физическая, 31, № 3: 422 (1967).
Технология тонких пленок: Справочник. В 2-х т. (Ред. Л. Майссел, Р. Глэнг) (Москва: Советское радио: 1977).
И. И. Солонович, Физ. мет. металловед., 40, вып. 3: 633 (1975).
Л. С. Палатник, А. И. Ильинский, Успехи физических наук, 95: 613 (1968). Crossref
В. М. Юзевич, Б. П. Коман, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 6: 747 (2003).
Б. П. Коман, В. Н. Юзевич, Физика твёрдого тела, 54, вып. 7: 1335 (2012).
Л. С. Палатник, М. Я. Фукс, В. М. Косевич, Механизм образования и субструктура конденсированных пленок (Москва: Наука: 1972).
М. Я. Фукс, А. А. Козьма, В. А. Дуткин, А. В. Аринкин, Физ. мет. металловед., 38, вып. 4: 773 (1974).
В. А. Малыгин, Успехи физических наук, 169, № 9: 979 (1999). Crossref
M. Laugier, J. Mater. Sci., 15: 1147 (1980). Crossref
В. В. Скороход, І. В. Уварова, А. В. Рагуля, Фізико-хімічна кінетика в наноструктурних системах (Київ: Академперіодика: 2001).
М. Н. Магомедов, Физика твёрдого тела, 46, вып. 5: 924 (2004).
М. Н. Магомедов, Альтернативная энергетика и экология, 86, No. 6: 82 (2010).
В. М. Юзевич, П. М. Сопрунюк, Діагностика матеріалів і середовищ. Енергетичні характеристики поверхневих шарів (Львів: Сполом: 2005).
N. Eustathopoulus and J.-C. Joud, Curr. Top. Mater. Sci., 4: 281 (1980).
Таблицы физических величин: Справочник (Москва: Атомиздат: 1972).
В. И. Сытин, В. Н. Воеводин, С. В. Шевченко, Н. Д. Рыбальченко, Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 6: 32 (2003).
А. С. Романов, В. В. Щеглова, Обзоры по электронной технике. Сер. Полупроводниковые приборы, 6 (798): 3 (1981).
Е. Ф. Венгер, В. Е. Примаченко, С. И. Кириллова, В. А. Чернобай, Оптоэлектроника и полупроводниковая техника, 38: 134 (2003).
Ю. А. Концевой, Ю. М. Литвинов, Э. А. Фаттахов, Пластичность и прочность полупроводниковых материалов и структур (Москва: Радио и связь: 1982).
В. П. Алехин, Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов (Москва: Наука: 1983).
И. Г. Неизвестный, В. А. Гридчин, Микроэлектроника, 38, № 2: 83 (2009).