Исследование процессов самоорганизованного формирования оксидных наноструктур на поверхности металлов

Участники проекта: НИФТИ ННГУ, Material Research Science & Engineering Center (MRSEC), University of Maryland, USA

Руководители проекта: Prof. Ellen D.Williams, MRSEC, UMD, USA; профессор Г.А.Максимов, директор НИОЦ СЗМ ННГУ, к.ф.-м.н. О.Н.Горшков, директор НИФТИ ННГУ.

Исполнители:
С.н.с. Ю.И.Чигиринский, НИФТИ ННГУ
М.н.с. В.В.Новиков, лаб. НИФТИ ННГУ

Задачей работы являлось исследование формирования конусообразных субмикронных структур в процессе окисления пленок металлов (Pd, Fe, Cu) и плазменной обработки сплава CuCr, что является перспективным в связи с использованием таких структур в качестве полевых эмиттеров для плоских дисплеев.

Основные результаты:

  1. Исследована возможность заточки конусообразных субмикронных структур, образованных в процессе окисления пленок палладия, путем облучения ионами аргона. Показано, что в процессе ионной обработки происходит уменьшение размеров структур в результате их распыления, причем отношение высоты структур к их основанию существенно не изменяется.

  2. Исследованы различные режимы формирования конусообразных субмикронных структур, образованных в процессе окисления пленок палладия, железа и меди. Используя АСМ, установлено, что структуры, полученные окислением палладия, образуются на подложках LaAlO, Al2O3, SrTiO3, MgO при температурах окисления >750 oC, структуры, полученные окислением железа, - образуются на подложках LaAlO, Al2O3, SrTiO3 при температурах окисления >900oC, а структуры, полученные окислением меди, - на подложках LaAlO при температурах окисления >900oC. Используя магнитно-силовую микроскопию, установлено, что структуры, полученные окислением железа, являются ферромагнитными, и была исследована их доменная структура.

  3. Исследованы различные режимы формирования конусообразных субмикронных структур, образованных в процессе плазменной обработки пленок сплава CuCr, полученных на подложках термически окисленного кремния. Используя АСМ, установлено влияние изменений температуры, мощности катодного разряда и дозы на параметры структур.