En

Ученые ТПУ упростили изготовление нанопленок из соединений металлов

Ученые ТПУ упростили изготовление нанопленок из соединений металлов

Ученые Томского политехнического университета усовершенствовали одну из ключевых технологий производства наноразмерных пленок из соединений металлов — метод магнетронного распыления. Разработка позволит быстрее и с большей точностью получать изделия, востребованные в электронике и оптике, в ядерной, космической и других сферах. Результаты исследования сегодня представляются на Международном конгрессе по радиационной физике и энергии EFRE-2022 в Томске.

Подробнее об исследовании рассказали журналисты федерального информационного агентства РИА Новости.

VIII Международный конгресс «Потоки энергии и радиационные эффекты» (EFRE-2022) проходит в Томске с 2 по 8 октября. Организаторами конгресса выступили Томский политех, Институт сильноточной электроники СО РАН, Томский научный центр СО РАН, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Администрация Томской области, а также ТГУ, ТУСУР и ТГАСУ. Конгресс проводится при поддержке программы Минобрнауки РФ «Приоритет 2030». Участие в нем принимают более 500 исследователей из 17 стран.

Магнетронное распыление — один из самых популярных методов производства тонкопленочных изделий из металлов и их соединений. Он позволяет получать покрытия толщиной от 10 нанометров до единиц микронов за счет бомбардировки металлической мишени ионами плазмы.

При создании оксидов и ряда других соединений по этой технологии, по словам ученых, часто возникает проблема: атомы неметаллов создают на поверхности металлической мишени слой оксида или нитрида, снижающий эффективность процесса обработки.

Команда специалистов Томского политехнического университета разработала новый подход к технологии магнетронного распыления, по их словам, позволяющий увеличить качество получаемых покрытий, а также упростить и ускорить процесс обработки.

«Мы решили проблему формирования нежелательной кислородной пленки на поверхности металлический мишени путем добавления этапа обработки изделия высокочастотной индуктивно-связанной плазмой. Мы показали возможность высокоскоростного получения пленок оксида меди с требуемым элементным составом», — цитируют РИА Новости доцента Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Дмитрия Сиделёва.

По словам ученого, технология найдет широкое применение в современной оптике, электронике, медицине, в космической и ядерной отрасли, а также в ряде других областей. Скорость получения изделий по новому методу превосходит существующие аналоги в два-пять раз, подчеркнули специалисты.

«Мы изучили влияние высокочастотной индуктивно-связанной плазмы на различные режимы распыления с помощью оптической эмиссионной спектроскопии и анализа петель гистерезиса. Также мы предложили разные режимы обработки для получения покрытий с нужным фазовым и элементным составом»,

— отметил Дмитрий Сиделёв.

Оксид меди послужил для исследования модельным материалом, но сама предложенная технология подходит также для работы с другими соединениями металлов.

Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда № 22-29-01173. В дальнейшем научный коллектив намерен разработать на основе новой методики способы высокоскоростного осаждения пленок из сложных оксидов.