50

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет електроніки та інформаційних технологій

Кафедра прикладної фізики

Дипломна робота

Тензорезестивні властивості наноструктурованих плівкових систем на основі

Al ТА Cu

Студент гр. ЕП-73 О.A. Шуляк

Науковий керівник,

асистент А.О. Степаненко

Консультант з охорони праці,

к.т.н., доцент Л.Л. Гурець

Нормоконтроль,

к.ф.-м. н., доцент Л.В. Однодворець

Суми 2012

ЗМІСТ

ВСТУП……………………………………………………...………………………..4

РОЗДІЛ 1. ТЕНЗОРЕЗЕСТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ НАНОСТРУКТУРОВАНИХ ПЛІВКОВИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ

Al ТА Cu………………………………………………………………….………….….....5

1.1 Методи отримання нанокристалічних матеріалів..............................................6

1.2 Вакуумні методи одержання островкових наноструктур ..…..........................7

1.3 Електрофізичні та тензорезестивні властивості плівкових систем на основі Al і Cu.…………..…………………………………………………….…………………..12

1.4 Методика експеременту……………….……...………………………….…….22

1.5 Дослідження тензорезестивних властивостей наноструктур на

основі Al і Cu……………..………………………………………...………………26

Розділ 2. Охорона праці та безпеки у надзвичайних ситуаціях………………………………………………………………...............….31

2.1. Аналіз потенційної небезпеки та шкідливих факторів при вивченні електрофізичних властивостей плівкових матеріалів…………………..…………..31

2.2. Розрахунок захисного заземлення…………………………….…………....37

2.3. Організація пристосування приміщень під захисні споруди………….…41

ВИСНОВКИ…………………………………………………………………..............48

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………..………....49

Реферат

Дипломна робота викладена на 51 сторінках, включаючи 25 рисунків, 5 таблиць, список цитованої літератури із 30 джерел.

Об’єктом дослідження дипломної роботи є тензорезестивні властивості наноструктурованих плівкових систем на основі Al і Cu

Метою роботи є дослідження тензорезестивних властивостей наноструктурованих плівкових систем на основі Al та Cu.

При виконанні роботи плівки були отримані термічним методом у робочему об’ємі вакуумної установки ВУП-5М. Було освоєно методику та обладнання для одержання і дослідження тензорезестивності. Товщини плівок алюмінію та міді досліджувалися на інтерферометрі лінника МІІ4, також використовував АРРА-109. Отримані експериментальні результати стосовно тензорезистивного ефекту у двох інтервалах деформації Δ_1 = 0-0,7 % та Δ_2 = 0-0,5 %.

Відпалювання зразків приводе до суттєвого зростання електричного опору це можна пояснити структурно-фазовими перетвореннями у системі. В результаті чого, як показують електронно-мікроскопічні дослідження, суцільна плівка перетворюється у наноструктуровану. Дослідження показали, що КТ для двошарових систем складає 1,9 - 25,2 з ростом товщини системи КТ спадає. Після відпалювання плівки стають не чутливими до деформації (ᵞ = 1,6 )

КЛЮЧОВІ СЛОВА: ВЛАСТИВОСТІ НАНОСТРУКТУР, ЕЛЕКТРОФІЗИЧНІ ТА ТЕНЗОРЕЗЕСТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ, ПЛІВКОВИХ СИСТЕМ.

ВСТУП

Розвиток науки та технології розширив спектр матеріалів, що можна застосовувати в мікроелектронних технологіях. Такі матеріали мають структуру з елементами нанорозмірів, і виявляють специфічні, нехарактерні для масивних зразків властивості. Процеси, що протікають при випаровуванні та конденсації матеріалів, умови формування та росту тонкоплівкових структур є об’єктом досліджень, оскільки визначають властивості конденсатів [1].

Відомо, що властивості тонкої плівки відрізняються від властивостей масивного матеріалу, особливо, якщо товщина плівки дуже мала. Ця «особливість» визначається специфікою структури плівки, яка в свою чергу, обумовлена процесами утворення тонкої плівки. Існує велика кількість методів і процесів одержання тонких плівок. Найчастіше тонкі плівки отримують методами осадження [2].

Розробка нових пристроїв, здатних виконувати роль прямих, чутливих та експресних детекторів, ведеться в даний час в основному на базі емпіричних даних[3].

Мідь та алюміній – використовуються при створенні металевих струмопровідних тонкоплівкових елементів сучасних мікроприладів. Це пов’язано з тим, що вони характеризуються високими електро- і теплопровідністю, достатньо хімічно стійкі та відносно легко одержуються методом термо-вакуумного випаровування. А також мають низьке значення питомого електричного опору. Формування і дослідження плівкової системи, на основі вказаних металів, у вигляді високоомних наночастинок в провідній матриці є актуальною задачею. Оскільки такі наноструктури можна було б використовувати при створити чутливих елементів мікросенсорів.

Метою роботи є дослідження тензорезестивних властивостей наноструктурованих плівкових систем на основі Al та Cu