ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................... 15
1.1 Концепция высокоэнтропийных сплавов и критерии их образования ... 16
1.2 Методы получения объемных ВЭС ................................................................ 22
1.3 Перспективность использования ВЭС ............................................................ 25
1.4 Термическая стабильность ВЭС ...................................................................... 26
1.4.1 Система CoCrFeNiCu .................................................................................. 27
1.4.2 Система CoCrFeNiTi ................................................................................... 28
1.5 Тонкие пленки на основе ВЭС ........................................................................ 29
1.5.1 Методы получения пленок на основе ВЭС .............................................. 30
1.5.1.1 Магнетронное напыление .................................................................... 31
1.5.1.2 Лазерное плакирование ........................................................................ 34
1.5.1.3 Электролитическое осаждение ............................................................ 35
1.5.2 Свойства тонких пленок на основе ВЭС .................................................. 38
1.5.2.1 Система CoCrFeNiCu ............................................................................ 39
1.5.2.2 Система CoCrFeNiTi ............................................................................. 43
1.6 Материалы для резистивных тонких пленок ................................................. 45
1.7 Постановка задач исследования ...................................................................... 48
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ................................. 51
2.1 Приготовление и исследование материалов для магнетронных мишеней . 51
2.2 Методика получения мишеней для магнетронного напыления ................... 52
2.3 Магнетронное напыление ................................................................................ 56
2.4 Методы анализа ................................................................................................. 56
2.4.1 Рентгенофазовый анализ ............................................................................ 56
2.4.2 Сканирующая электронная микроскопия ................................................ 57
2.4.3 Просвечивающая электронная микроскопия ........................................... 58
2.4.4 Оже-электронная спектроскопия .............................................................. 58
2.4.5 Электрические измерения .......................................................................... 59
3
2.5 Исследование влияния времени напыления и мощности магнетрона на состав и свойства тонких пленок на основе ВЭС ................................................ 65
2.6 Исследования коррозионной стойкости ВЭС тонких пленок, полученных методом магнетронного напыления ...................................................................... 67
2.7 Исследования термической стабильности исходных ВЭС и тонких пленок, полученных из них методом магнетронного напыления .................................... 67
Выводы по главе 2................................................................................................... 68
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МИШЕНЕЙ ДЛЯ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПЛЕНОК ...................... 70
3.1 Изучение магнетронных ВЭС мишеней ......................................................... 70
3.1.1 Структура высокоэнтропийной мишени CoCrFeNiCu............................ 70 3.1.2 Структура высокоэнтропийной мишени Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06, полученной из смеси элементарных порошков ................................................ 72 3.1.3. Структура двухслойной мишени Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 ................... 76
3.2 Исследование термической стабильности ВЭС CoCrFeNiCu ...................... 79
Выводы по главе 3................................................................................................... 93
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПЛЕНОК МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО НАПЫЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ ....... 95
4.1 Получение и исследование тонкой пленки ВЭС CoCrFeNiCu ..................... 95
4.1.1 Морфология, структура и компонентный состав .................................... 95
4.1.2 Электрические свойства пленки CoCrFeNiCu ....................................... 100
4.1.3 Термическая стабильность пленки CoCrFeNiCu ................................... 104
4.2. Получение и исследование тонкой пленки ВЭС Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 ................................................................................................................................. 108
4.2.1 Морфология, структура и компонентный состав .................................. 108
4.2.2 Электрические свойства пленки Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 ................... 112
4.2.3 Изучение термической стабильности пленки Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 .............................................................................................................................. 118
4.3 Исследование однородности магнетронного напыления и влияние отжига на удельное сопротивление тонких пленок на основе ВЭС ............................. 123
4.4 Испытания пленок на основе ВЭС на коррозионную стойкость ............... 126
4.5 Обобщение закономерностей ........................................................................ 127
4
Выводы по главе 4................................................................................................. 133
ГЛАВА 5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ РЕЗИСТИВНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 ......................................................................... 136
5.1 Расчет и проектирование экспериментальной резистивной структуры ... 136
5.2 Получение и исследование Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06 резистивных структур ................................................................................................................................. 140
5.2.1 Изучение морфологии, структуры и компонентного состава резистивных элементов ..................................................................................... 144
5.2.2 Изучение термической стабильности резистивных структур .............. 146
5.2.3 Изучение электрических свойств ............................................................ 147
5.2.4 Изучение переходного сопротивления «резистивная пленка-контакт» .............................................................................................................................. 151
5.2.5 Изучение влияния отжига на удельное сопротивление пленки на основе ВЭС, и переходное сопротивление «пленка-контакт» ................................... 152
Выводы по главе 5................................................................................................. 153
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ........................................................... 154
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................ 156
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ..................................................................................................... 174
