Розробка твердих напівпровідникових плівок та покриттів на основі силіцидів та боридів

Номер роботи - M 36 ПОДАНА

Представлено Інститутом проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України.

Автор: к.ф.-м.н. Козак А.О.

Метою роботи є отримання та встановлення основних механізмів формування структурних, оптоелектронних та механічних властивостей тонких плівок Si–C–N та покриттів системи Al-Mg-B-C в залежності від параметрів осадження і методу отримання та з’ясування впливу особливостей міжатомної взаємодії на ці властивості.

На основі реалізованого у роботі комплексного підходу у вивчені впливу методу і параметрів осадження на структурні, оптоелектронні та фізико-механічні властивості тонких Si–C–N плівок та покриттів на основі Al-Mg-B отримано низку нових фундаментальних наукових результатів, які сприяють глибокому розумінню впливу процесів росту на властивості плівок і покриттів. Це може бути основою розробки ефективних енергозберігаючих технологій осадження плівок і покриттів  з оптимальними властивостями.

Отримано термічностійкі (до 1000°С) тонкі Si–C–N плівки, які проявляють твердість до 34 ГПа та одночасно високу оптичну прозорість (до 95%) в переважній області видимого діапазону, що робить їх перспективними матеріалами для застосування в якості захисних просвітлюючих покриттів, наприклад, у оптиці або сонячній енергетиці. Крім цього, низька шорсткість поверхні плівок (~0,23 нм) в сукупності з високими значеннями твердості і модуля пружності вказують на можливість їх використання для захисту від інтенсивного механічного зносу деталей в мікро- та наноелектронних механічних системах. Виявлена фотолюмінесценція аморфних Si–C–N плівок створює підґрунтя для подальших досліджень, спрямованих на виготовлення світлодіодів на їх основі.

Магнетронним розпиленням отримано тверді Al-Mg-B та Al-Mg-B-C покриття, які одночасно проявляють високу твердість (до 30ГПа), хорошу адгезію та відносно низький коефіцієнт тертя (~0.08-0.170), що робить їх перспективними матеріалами для використання в якості захисних та зміцнюючих покриттів в широкому спектрі застосувань, включаючи ріжучі інструменти, вимірювальні прилади та оптичні пристрої і екрани.

Кількість публікацій:25, в т.ч. за тематикою роботи 11 статей (6 – у зарубіжних виданнях), 14 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації автора/h-індекс роботи згідно баз даних складає відповідно: Web of Science – 30/3; Scopus – 33/3; Google Scholar – 49/4.