Морфология и электрические параметры тонких алюминиевых пленок, осаждаемых на подложки при температурах от 77 до 800 K
Министерство образования и науки Российской Федерации, 075-15-2024-482
Тарасов М.А.
1, Ломов А.А.
2, Чекушкин А.М.
1, Татаринцев А.А.
2, Середин Б.М.
3, Маркина М.А.
1, Позднякова Е.Ф.
4, Голованова А.Д.
4, Стрелков М.В.
1, Жогов Д.С.
1, Козулин Р.К.
1, Арутюнов К.Ю.
41Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
3Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова, Новочеркасск, Россия
4Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия

Email: tarasov@hitech.cplire.ru, lomov@ftian.ru, tatarintsev@ftian.ru, seredinboris@gmail.com
Поступила в редакцию: 15 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 25 октября 2024 г.
Принята к печати: 27 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 26 февраля 2025 г.
Выполнены экспериментальные исследования базовых параметров пленок алюминия толщиной 150 nm на подложках Si(111), SiO2/Si(001). Пленки получены методами магнетронного распыления и термического испарения в диапазоне температур от 77 до 800 K. Для охлаждения подложки до температуры жидкого азота изготовлена вакуумная вставка в установку Z400, а для нагрева до 800 K использован штатный нагреватель установки Kurt Lesker. Установлено, что криогенное осаждение адатомов алюминия по сравнению с напылением на горячую подложку позволяет снизить размер формируемых зерен с 280 до 15-20 nm, а величину шероховатости с 5.4 до 1.7 nm. Удельное сопротивление пленок и температура сверхпроводящего перехода Tc возрастают с 27 до 260 Ω·nm и с 1.2 до 2.3 K соответственно. Это связано с увеличением числа межзеренных границ в криогенных Al-пленках и может привести к возрастанию их кинетической индуктивности в 20 раз и более. Ключевые слова: тонкие пленки, алюминий, удельное сопротивление, температура сверхпроводящего перехода, сканирующая электронная микроскопия, атомная силовая микроскопия.
- M. Tarasov, A. Lomov, A. Chekushkin, M. Fominsky, D. Zakharov, A. Tatarintsev, S. Kraevsky, A. Shadrin, Nanomaterials, 13 (3), 2002 (2023). DOI: 10.3390/nano13132002
- P.V. Andrews, Phys. Lett., 19 (7), 558 (1965). DOI: 10.1016/0031-9163(65)90776-6
- J.J. Thomson, Proc. Cambridge Philos. Soc., 11, 120 (1901)
- K. Fuchs, Math. Proc. Cambridge Philos. Soc., 34 (1), 100 (1938). DOI: 10.1017/S0305004100019952
- E.H. Sondheimer, Adv. Phys., 1 (1), 1 (1952). DOI: 10.1080/00018735200101151
- A.F. Mayadas, M. Shatzkes, J.F. Janak, Appl. Phys. Lett., 14 (11), 345 (1969). DOI: 10.1063/1.1652680
- A.F. Mayadas, M. Shatzkes, Phys. Rev. B, 1 (4), 1382 (1970). DOI: 10.1103/PhysRevB.1.1382
- I. Bakonyi, Eur. Phys. J. Plus., 136 (4), 410 (2021). DOI: 10.1140/epjp/s13360-021-01303-4
- P.V. Andrews, M.B. West, C.R. Robeson, Phil. Mag., 19 (161), 887 (1968). DOI: 10.1080/14786436908225855
- M.A. Schneider, M. Wenderoth, A.J. Heinrich, M.A. Rosentreter, R.G. Ulbrich, Appl. Phys. Lett., 69 (9), 1327 (1996). DOI: 10.1063/1.117583
- И.И. Пятайкин, Журнал радиоэлектроники [Электронный журнал], N 10 (2020). DOI: 10.30898/1684-1719.2020.10.5
- М.А. Тарасов, Л.С. Кузьмин, Н.С. Каурова, ПТЭ, N 6, 122 (2009). [M.A. Tarasov, L.S. Kuzmin, N.S. Kaurova, Instrum. Exp. Tech., 52 (6), 877 (2009). DOI: 10.1134/S0020441209060220]
- A.M. Финкельштейн, Письма в ЖЭТФ, 45 (1), 37 (1987). [A.M. Finkel'stein, JETP Lett., 45 (1), 46 (1987).]
- A.M. Finkel'stein, Physica B, 197 (1-4), 636 (1994). DOI: 10.1016/0921-4526(94)90267-4
- Д.С. Антоненко, М.А. Скворцов, Письма в ЖЭТФ, 112 (7), 466 (2020). DOI: 10.31857/S1234567820190064 [D.S. Antonenko, M.A. Skvortsov, JETP Lett., 112 (7), 428 (2020). DOI: 10.1134/S0021364020190017]
- A.S. Vasenko, F.W.J. Hekking, J. Low Temp. Phys., 154 (5-6), 221 (2009). DOI: 10.1007/s10909-009-9869-z
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.