Постановка задачи. Проведенный обзор литературы показал, что пленки системы Co-Pt являются перспективными для исследований и практического применения ввиду возможности
Проведенный обзор литературы показал, что пленки системы Co-Pt являются перспективными для исследований и практического применения ввиду возможности возникновения в них перпендикулярной магнитной анизотропии, позволяющей создавать магнитные носители с ультравысокой плотностью записи данных. Пленки системы Co-Pt получали различными методами (электролитическим осаждением, магнетронным распылением, молекулярно-лучевой эпитаксией), но среди них отсутствует метод CVD, обладающий рядом преимуществ. Данный метод позволяет получать тонкие пленки с различной морфологией поверхности и структурой (варьировать размер и форму зерен, дефектность, текстуру, а также фазовый и элементный состав пленок в процессе их роста), эффективно управлять толщиной пленок и изменять ее в широком интервале, осаждать пленки на подложки различной природы. Но существует проблема выбора оптимальных параметров осаждения для получения металлических пленок с заданными свойствами. При этом для каждого материала пленок существуют свои оптимальные условия осаждения, при которых пленки характеризуются наилучшим сочетанием свойств. Исходя из этого, для облегчения исследования пленок системы Co-Pt и нахождения оптимальных параметров их получения, целесообразно сначала определить оптимальное сочетание параметров CVD-осаждения для пленок Co и Pt по отдельности. Влияние условий CVD-осаждения на свойства пленок Co уже изучалось [3]. Однако практически отсутствуют исследования для пленок Co, полученных из диимината кобальта Co(N’acN’ac)2, применяемого в качестве предшественника. Учитывая данный факт, а также то, что дииминаты металлов обладают рядом преимуществ: отсутствием кислорода, высокими летучестью, стабильностью, чистотой разложения и практическим выходом [5], целью данной работы является определение оптимального сочетания параметров осаждения: температуры подложки и температуры испарителя, при которых пленки Co, полученные методом CVD из Co(N’acN’ac)2, характеризуются наилучшими магнитными и электрическими свойствами. Для выполнения цели необходимо решить следующие задачи: 1. Исследовать влияние длительности осаждения, температуры подложки и температуры испарителя на толщину, фазовый и элементный состав, морфологию поверхности и структурные параметры (текстуру, размер областей когерентного рассеяния, величину микронапряжений) пленок Co. 2. Исследовать зависимость удельного электрического сопротивления и магнитных характеристик (остаточной намагниченности, намагниченности насыщения и коэрцитивной силы) пленок Co от их структуры и элементного состава. Материалы и методика эксперимента Материалы исследования В работе исследовали тонкие пленки Co, нанесенные методом CVD на подложки Si (100). В качестве предшественника использовали дииминат кобальта Co(N’acN’ac)2. Длительность осаждения всех исследованных образцов составляла 2-4 часа, в качестве газа-носителя использовали Ar (скорость подачи 1л/ч), а в качестве газа-реактанта – H2 (скорость подачи 4 л/ч), давление в камере осаждения составляло 1 атмосферу. Были исследованы 3 партии образцов. В первой партии была зафиксирована температура испарителя, равная Тисп = 1200С, при этом температура подложки варьировалась в пределах Тподл = 310¸420 0С. Во второй партии также зафиксирована температура испарителя (1300С), а температура подложки изменялась от 300 до 3400С. В третьей партии температура подложки была постоянной (3300С), а температура испарителя варьировалась в интервале от 120 до 1550С Условия осаждения пленок металлического Co представлены в таблице 1. Таблица 1 – Условия осаждения пленок Co, где Тподл – температура подложки., Тисп – температура испарителя и t - длительность осаждения
|
