ИСТИНА

Вещество в виде тонкой пленки, толщина которой находится в интервале от единиц нанометров до единиц микрон, часто способно проявлять свойства, отличающиеся от свойств трехмерных объемных материалов. Такая форма позволяет текстурировать соединения, получать гетероструктуры, делать компактными устройства и др. Первым стимулом для совершенствования тонкопленочных технологий послужило развитие полупроводниковой промышленности, когда были разработаны различные физические методы нанесения. С расширением круга получаемых материалов (оксидные, нитридные, органические пленки) стали развиваться более «мягкие», химические методы. Метод химического осаждения из раствора отличается простотой в аппаратурном исполнении, имеет широкий охват объектов, в нем нет актуальной для многокомпонентных соединений проблемы гомогенности. Однако он требует тщательного поиска и изучения свойств прекурсора, выбора способа нанесения на поверхность, оптимизации параметров температурной обработки. Помимо этого, химические методы сопровождаются реакцией образования нежелательных продуктов, удаление которых является одной из важнейших задач, решение которой позволит добиться высокого качества пленок. Для этого можно использовать дополнительные приемы обработки и активации поверхности подложки или превращения прекурсора. К числу таковых относят озонирование, обработку ультрафиолетом, плазмой различных типов. В качестве объекта изучения в данном проекте рассматриваются текстурированные (CeO2, La2Zr2O7, La2Hf2O7, YBa2Cu3O7-x) и аморфные (Y2O3, Al2O3, La2Zr2O7) пленки на поверхности протяженных (до 500 м) металлических подложек. Интерес представляет их использование в виде компонент слоистой структуры сверхпроводящих лент второго поколения. Метод химического осаждения из растворов выбран основным. Выполнен поиск прекурсоров для всех объектов, рассмотрены физико-химические особенности, позволяющие варьировать толщину наносимых пленок, а также их равномерность и шероховатость на наноуровне. Особая роль уделена дополнительной обработке озоном и плазмой атмосферного давления.

Получены результаты 1) работы в области приемов активации металлических и оксидных поверхностей с помощью плазмы атмосферного давления (применительно к получаемым материалам такая работа не выполнялась); 2) использованию растворного химического метода нанесения тонких оксидных пленок на протяженных подложках (метод активно развивается сегодня): - поиск прекурсоров оксидов на основе карбоксилатов металлов, модификация их состава для модифицирования реологических свойств, растворимости и термической устойчивости; - физико-химическое описание процессов нанесения растворов различных типов на поверхность протяженных подложек, выявление параметров, влияющих на равномерность нанесения и толщину слоев; - термообработка, плазмообработка, озонирование. 3) работы по низкотемпературной обработке (озонирование) с целью получения пленок оксидов аморфных или кристаллических с равномерным распределением нанокристаллитов; 4) работы по получению чистых от примесей углерода оксидных пленок, а также от фтора пленок YBa2Cu3O7, получаемых из трифторацетатных прекурсоров, выявление влияния указанных примесей на морфологию и пористость и электрофизические свойства пленочных материалов.