Введение
1. Материалы и методы их исследования 13
1.1 Объект исследований 13
1.1.1 Алмазоподобные кремний-углеродные пленки (АКУП) 13
1.1.2 Сравнительный анализ конкурентных материалов 14
1.1.3. Металлосодержащие нанокомпозиты с кремний - углеродной матрицей (МНККУМ) 15
1.1.4 Сферы применения Ме-АНК пленок 29
1.2. Методики исследования 33
1.2.1. Методы просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) 33
1.2.2. Основные принципы аналитической электронной микроскопии 34
1.2.3. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения 38
1.2.4. Темнопольная просвечивающая растровая электронная микроскопия с регистрацией высокоугловых рассеянных электронов (ПРЭМ) 39
1.2.5. Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДС) 41
1.2.6. Электронная дифракция 45
1.2.7. Аналитическая электронная микроскопия и методы характеризации материалов 47
1.2.8. Сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) 50
1.2.9. Растровая электронная микроскопия (РЭМ) 53
1.2.10. Сфокусированный ионный пучок (СИП) 55
1.3 Постановка задачи 58
2. Оборудование и методики экспериментальных исследований 59
2.1 Основные характеристики ПЭМ Tecnai G2 20 TWINи S/TEM Titan 80-300 (FEI,
США) 60
2.2. Установка Helios Nanolab 600i и ее технические характеристики 63
2.3 Приставки к ПЭМ 66
2.3.1 Энергодисперсионный рентгеновский спектрометр EDAX 66
2.3.2 STEM приставка: светло- и темнопольные изображения 67
2.3.3 Темнопольная просвечивающая растровая электронная микроскопия с регистрацией высокоугловых рассеянных электронов (HAADF - детектор) 69
2.4 Возможности и характеристики сканирующего зондового микроскопа СОЛВЕР P47-PRO 70
2.5 Электрофизические измерения образцов 72
3. Изготовление пленок нанокомпозитов и подготовка образцов для электронномикроскопических исследований 77
3.1.Изготовление пленок МНККУМ 77
3.2. Подготовка образцов для электронномикроскопических исследований 82
3.3 Дополнительная очистка поверхностей мембраны 88
4. Структура, фазовый и химический состав танталсодержащих пленок кремний –углеродных нанокомпозитов 90
4.1. Исследование поверхности танталсодержащих пленок кремний – углеродных нанокомпозитов методами сканирующей зондовой и растровой электронной микроскопии 90
4.2 Исследование тонких танталсодержащих пленок кремний-углеродных нанокомпозитов методами просвечивающей электронной микроскопии 95
4.3. Создание наноструктурированных танталсодержащих кремний-углеродных пленок 104 4.4. Исследование наноструктурированных танталсодержащих кремний углеродных пленок методами просвечивающей электронной микроскопии 110
5. Влияние термообработок на структуру, фазовый и химический состав танталсодержащих кремний-углеродных нанокомпозитов 115
5.1 Влияние термообработки в вакууме 116
5.2. Влияние термообработок в атмосфере воздуха 121
5.3. Анализ механизма воздействия термообработок на структуру, фазовый и химический состав МНККУМ 124
5.4. Повышения термостабильности пленок танталсодержащих кремний-углеродных нанокомпозитов 135
6. Электрофизические свойства танталсодержащих пленок кремний – углеродных нанокомпозитов 138
6.1 Зависимость электропроводности пленок МНККУМ от концентрации легирующей примеси 138
6.2 Исследование влияния термообработок на электропроводность тонких пленок МНККУМ 148
Заключение 156
Список цитируемой литературы 159
