Разработка технологии напыления пленок материалов экстремальной электроники

Развитие электронной и микросистемной техники диктует необходимость расширения круга материалов применяемых для создания микроэлектронных приборов и устройств. Это вызвано стремлением к расширению областей применения этих приборов, возрастанием требований к их надежности, стабильности параметров и устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям. Интерес к композиции «карбид кремния - нитрид алюминия» определяется возможностью образования твердых растворов с широкой областью гомогенности, благодаря кристаллохимической совместимости SiC и AlN. Близость параметров решеток и температурных коэффициентов расширения SiC и AlN позволяет получать непрерывный ряд твердых растворов (SiC)_1-x(AlN)_x с шириной запрещенной зоны от 3,0 до 6,2 эВ.

Целью работы является оптимизация процесса магнетронного напыления слоев (SiC)_1-х(AlN)_х.

Область применения  подобных  пленок:  датчики  пламени  и  нагрева, приборы для измерения биодоз УФ (мониторы загара), диагностики плазмы, детектирования следов от двигателей ракет.

В ходе эксперимента были получены гетероструктуры на основе твердых растворов (SiC)_1-x(AlN)_x на подложках 6H-SiC и Al₂O₃ магнетронным распылением составных мишеней в атмосфере аргона при температурах   500-1200 ^оС. Перед процессом осаждения осуществляется ионная очистка и полировка поверхности подложек.

После проведенной работы были проведены рентгенодифракционные исследования структуры полученных пленок (SiC)_1-x(AlN)_x толщиной 2-3 мкм. Результаты показали, что пленки, полученные при температуре подложки 500 °С, имеют аморфную структуру. При температуре подложки 1000 °С формируются монокристаллические пленки с кристаллической структурой вюрцита (2Н).