Введение
Глава 1. Литературный обзор 13
1.1. Оксидные тонкие пленки 13
1.2. Методы получения оксидных тонких пленок 16
1.2.1. Термическое испарение и конденсация 16
1.2.2. Метод магнетронного распыления 18
1.2.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия 20
1.2.4. Импульсно-лазерное осаждение 22
1.2.5. Ионно-плазменное напыление 26
1.2.6. Электродуговое испарение в вакууме 28
1.2.7. Химическое паровое осаждение 28
1.2.8. Атомное слоевое осаждение 29
1.2.9. Химические безвакуумные методы получения тонких пленок 31
1.3 Многослойные зеркала 32
1.3.1. Материалы для многослойных зеркал 36
1.3.2. Требования к материалам многослойных зеркал 41
1.3.3. Методы получения многослойных зеркал 45
Заключение по главе 1 46
Глава 2. Материалы и методики эксперимента 49
2.1. Материалы 49
2.1.1. Материалы для роста тонких пленок 49
2.1.2. Материалы для получения тонких оксидных пленок пятивалентных металлов на магнитных частицах 49
2.1.3. Материалы для получения магнитных наночастиц 50
2.2. Синтез исходных материалов для эксперимента 50
2.2.1. Синтез этоксида тантала 50
2.2.2. Синтез хлорокиси ванадия 51
2.2.3. Синтез этоксида ниобия 52
2.3. Золь-гель синтез тонких пленок оксидов на поверхности наночастиц железа .52
2.4. Метод получения магнитных наночастиц 53
2.5. Методы нанесения покрытий
2.5.1. Установка импульсно-лазерной абляции со встроенным магнетроном 55
2.5.2. Метод ионно-лучевого напыления 58
2.6. Контроль структуры, химического и фазового состава тонких пленок 61
2.6.1. Спектроскопия комбинационного рассеяния 61
2.6.2. Резерфордовское обратное рассеяние 61
2.6.3. Оже-электронная спектроскопия со встроенным ионным профилированием 62
2.6.4. Атомно-силовая микроскопия 63
2.6.5. Сканирующая электронная микроскопия 64
2.6.6. Спектрофотомерия 65
2.6.7. Эллипсометрия 65
2.6.8. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 65
2.6.9. Магнитные измерения 66
2.7. Полимеразная цепная реакция в реальном времени 66
Глава 3. Исследование закономерностей изменения структуры и свойств тонкопленочных металлических покрытий после напыления различными методами и термической обработки 67
3.1. Получение методом импульсного лазерного осаждения и изучение изменения скорости роста, структуры и толщины тонких пленок Ti 67
3.2. Исследование тонких пленок после термической обработки 73
3.3. Получение тонких пленок Ti методом ионно-лучевого напыления 81
3.4. Получение тонких пленок Ti методами магнетронного распыления 84
3.5. Сравнение тонких пленок, полученных методами импульсно-лазерного осаждения, ионно-лучевого напыления, магнетронного распыления, послетермической обработки 86
Заключение по главе 3 89
Глава 4. Получение и исследование однослойных металли ческих покрытий и оксидов на их основе методом ионно лучевого напыления 92
4.1. Модернизация установки ионно-лучевого напыления для получения тонких
пленок с контролируемой толщиной, в том числе из непроводящих материалов 92
4.1.1. Система оптического контроля толщины осаждаемых слоев 94
4.1.2. Добавление системы нейтрализации ионов для распыления непроводящих материалов 96
4.2. Экспериментальное определение площади равномерного покрытия мише ни .99
4.3. Отладка технологических параметров метода ионно-лучевого напыления 102
4.4. Исследование химического состава и толщины тонкопленочных металлических покрытий 107
4.5. Получение и исследование однослойных тонких пленок оксидов титана и циркония 111
4.6. Исследование тонкой пленки оксида кремния 119
4.7. Исследование шероховатости поверхности тонких оксидных пленок, применяемых в диэлектрических отражателях 120
4.8. Получение и исследование многослойных оксидных покрытий с высоким коэффициентом отражения 122
4.8.1. Многослойные отражающие покрытия 122
4.8.2. Получение отражающих покрытий на основе TiO2, Ta2O5 и TiZrO 123
4.8.3 Выполнение процесса ионной очистки. Исследование закономерности изменения морфологии поверхности Si/SiO2 при варьировании параметров источника травления 130
4.8.4. Получение многослойных отражающих структур 133
4.8.5. Исследование оптических свойств 135
4.9. Рекомендации по синтезу многослойных отражающих покрытий 137
Заключение по главе 4 138
Глава 5. Выделение нуклеиновых кислот с использованием сорбентов на основе магнитных частиц, покрытых функциональными оксидами 140
5.1. Синтез тонких пленок оксидов на поверхности пробирок для ПЦР анализа 142
5.2. Синтез и магнитные свойства наночастиц на основе железа в оксидной оболочке 147
5.3. Синтез и исследование химического состава магнитных частиц, 150
покрытых оксидами переходных металлов 150
5.4. Результаты ПЦР в реальном времени 156
Заключение по главе 5 160
Основные выводы 161
Список литературы 163
