Трансформация структуры и электрофизических свойств оксидов переходных металлов при плазменном, лазерном и электронно-лучевом воздействиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Черемисин, Александр Борисович

• Черемисин, Александр Борисович
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Черемисин, Александр Борисович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.1.1. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.1.2. ПМИ В СОЕДИНЕНИЯХ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.1.3. РЯД СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСШИХ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.2. МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ, ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.

1.2.1. ТЕРМОВАКУУМНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ V205.

1.2.2. ЭЛЕКТРОФОРМОВКА И ЭФФЕКТ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ.

1.2.3. ЭЛЕКТРОХРОМНЫЙ ЭФФЕКТ.

1.2.4. ЛАЗЕРНАЯ И ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.3 ОСНОВЫ ЛИТОГРАФИИ. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ РЕЗИСТЫ.

1.4 ВЫВОДЫ ИЗ ОБЗОРА ЛИТЕРАТУРЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ.

2.1.1 ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК.

2.1.2 МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК.

2.1.3 АНОДНОЕ ОКИСЛЕНИЕ.

2.1.4 ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК АМОРФНОГО V205, МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ОСАЖДЕНИЯ.

2.2 УСТАНОВКА ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

2.3 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ.

2.4 СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ.

2.5 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, СОСТАВА И МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛЕНОК.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИКАЦИИ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПЛАЗМЕННОМ, ЛАЗЕРНОМ И ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

3.1 МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ АОП ВАНАДИЯ, НИОБИЯ И ТАНТАЛА В РЕЗУЛЬТАТЕ ОБРАБОТКИ В ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПЛАЗМЕ АРГОНА.

3.1.1 РАСЧЕТ ИОННОЙ ДОЗЫ ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ АОП.

3.1.2 ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ АОП.

3.1.3 ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АОП.

3.1.4 ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АОП.

3.2 ЛАЗЕРНАЯ МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ АМОРФНЫХ У205-ПЛЕН0К, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИСПАРЕНИЯ

3.2.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОИНДУЦИРОВАННОЙ МОДИФИКАЦИИ АТОМНОЙ СТРУКТУРЫ АМОРФНЫХ ПЛЕНОК ПЕНТАОКСИДА

ВАНАДИЯ.

3.3 МЕХАНИЗМ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ МОДИФИКАЦИИ СВОЙСТВ ОКСИДОВ ВАНАДИЯ.

3.4 ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ МОДИФИКАЦИЯ У205 ПЛЕНОК,

ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИСПАРЕНИЯ.

3.5 ПЛАЗМЕННОЕ И ИОННО-ЛУЧЕВОЕ ТРАВЛЕНИЕ ОКСИДОВ

ВАНАДИЯ.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ И ФОТОЛИТОГРАФИИ ПО ОКСИДАМ ВАНАДИЯ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕННИЕ.

4.1 ПОЭТАПНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ЛИТОГРАФИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ АОП ВАНАДИЯ В КАЧЕСТВЕ НЕОРГАНИЧЕСКОГО НЕГАТИВНОГО РЕЗИСТА.

4.1.1 ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДНО-ВАНАДИЕВОГО РЕЗИСТА.

4.1.2 ЭКСПОНИРОВАНИЕ ОКСИДНО-ВАНАДИЕВОГО РЕЗИСТА.

4.1.3 ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЕ ТРАВЛЕНИЕ.

4.2 ЛИТОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕНТАОКСИДА ВАНАДИЯ В КАЧЕСТВЕ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ФОТОРЕЗИСТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ВАНАДИЯ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Трансформация структуры и электрофизических свойств оксидов переходных металлов при плазменном, лазерном и электронно-лучевом воздействиях»

Корпускулярная и лазерная обработка материалов широко используется в науке и технике. В большинстве случаев подобные воздействия приводят к модификации свойств поверхности материала [1, 2]. Понимание механизма этих трансформаций поверхности необходимо для эффективного использования корпускулярной и лазерной обработки в технологии тонких пленок.

В полной мере возможности лазерной и корпускулярной обработки можно продемонстрировать на примере новых материалов. Одним из перспективных классов материалов, с этой точки зрения, являются оксиды переходных металлов (ОПМ). Причина высокой чувствительности соединений переходных металлов к такого рода воздействиям связана с электронным строением атомов d-элементов. Наличие недостроенной d-оболочки приводит к тому, что переходные металлы проявляют в соединениях широкий набор валентных состояний, образуя целый ряд фаз. Причем существуют окислы, не отвечающие формально какому-то целочисленному значению валентности металла. Для большинства оксидов переходных металлов характерны также значительные отклонения от стехиометрического состава в пределах достаточно широкой области гомогенности [3]. Следствием указанных особенностей электронного строения является также то, что энергии различных химических и структурных преобразований в оксидах d-металлов относительно невелики. Это открывает возможность селективного (управляемого, например, выбором длины волны или энергии излучения) воздействия на материал лазерной или ионной обработками с целью модификации физико-химических свойств.

Отметим также, что исследования лазерной модификации свойств оксидов переходных металлов имеют и важное прикладное значение в плане поиска новых высокоэффективных фоточувствительных сред для записи оптической информации - как в голографической, так и в цифровой форме - и для фоторезистов для субмикронной литографии. В равной мере это относится и к ионно- и электроннолучевой модификации (электронорезисты).

Определенные преимущества может дать использование в качестве таких объектов не объемных образцов, а тонких пленок. Успехи, достигнутые в технологии и материаловедении тонких оксидных пленок, позволяют в настоящее время получать высококачественные слои заданной толщины на различных подложках, не уступающие по уровню совершенства "идеальным" монокристаллам. В то же время, в пленках можно без труда реализовать эффекты сильного электрического поля, проводить исследования в широком диапазоне температур (последнее важно для материалов с фазовым переходом первого рода, для которых характерно растрескивание монокристаллов при многократном термоциклировании через температуру перехода). При взаимодействии с коротковолновым лазерным излучением или электронными и ионными пучками, малая толщина образца имеет важное значение для однородного распределения поглощенной энергии.

Отметим, что оксидные пленки, синтезированные методом анодного окисления, являются, как правило, аморфными [4], что, с одной стороны позволяет исследовать влияние структурного разупорядочения на переход металл — изолятор (ПМИ), а с другой - обеспечивает потенциально высокое разрешение фото(электроно)-чувствительных сред на основе оксидов переходных металлов. Важно подчеркнуть также, что именно тонкие пленки наиболее перспективны с точки зрения технических применений эффектов ПМИ и переключения в микро- и оптоэлектронике.

Вышесказанным определяется актуальность данной работы и обосновывается выбор объектов исследования.

Цель работы заключалась в выявлении основных закономерностей процессов модификации структуры, состава и физико-химических свойств тонких пленок оксидов переходных металлов (V, Nb, Та) в результате различных воздействий, таких как лазерное излучение высокой интенсивности, ионно-плазменная и электронно-лучевая обработка. Кроме того, в работе исследованы свойства новых состояний, полученных в результате таких модификаций, а также рассмотрены возможности использования обнаруженных эффектов в различных приложениях.

Научная новизна и практическая значимость диссертационной работы определяется тем, что в ней впервые детально исследован эффект сильной модификации свойств аморфных ОПМ, полученных методом анодного окисления, при ионно-плазменной обработке в высокочастотном емкостном разряде аргона и аморфного пентаоксида ванадия, полученного методом импульсного лазерного осаждения, в результате воздействия лазерным излучением высокой интенсивности.

Эффект модификации свойств аморфных пленок метастабильного пентаоксида ванадия под действием ультрафиолетового лазерного излучения высокой интенсивности позволяет использовать их в качестве неорганического фоторезиста для производства микроструктур. Разработанный процесс синтеза и ионно-лучевого проявления УгОз-фоторезиста могут быть использованы для реализации полностью вакуумного (сухого) литографического процесса при производстве микроструктур.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В аморфных пленках оксидов переходных металлов, полученных методом электрохимического окисления в электролите, в результате ионно-плазменной обработки происходит модификация электрических (рост электронной проводимости), структурных (кристаллизация) и оптических (изменение оптической плотности выше края поглощения) свойств. Указанные изменения обусловлены ионным внедрением и термическим разогревом исследуемых оксидов.

2. Внедрение ионов аргона в матрицу оксида при НПО ведет к уменьшению поглощения выше оптического края и размытию плотности состояний в зоне проводимости, что обусловлено ослаблением влияния наиболее удаленных атомов кислорода на ванадий в октаэдре и уменьшением гибридизации их рЙ7С-СВЯЗИ.

3. Обработка анодных оксидных пленок ионами аргона ведет к перераспределению по энергиям локализованных состояний в запрещенной зоне, при котором они концентрируются в основном вблизи равновесного уровня Ферми (с меньшим разбросом по энергии).

4. Выявлен эффект, состоящий в том, что в результате воздействия ультрафиолетового лазерного излучения высокой интенсивности на пленки аморфного пентаоксида ванадия, полученного методом импульсного лазерного осаждения, наблюдается изменение физико-химических свойств оксида, заключающееся, в частности, в росте плазменной и химической стабильности. Это делает его перспективным материалом для применения в микроэлектронике в качестве неорганического резиста.

5. Механизм лазерно-инициированного роста стабильности V2O5 к ионно-лучевым воздействиям заключается в изменении топологической разупорядоченности и нарушении координации атомов металла и кислорода с образованием нового (по сравнению с исходным) структурного состояния вещества, в котором материал обладает большей энергией сублимации.

Апробация работы: Основные результаты работы были доложены на:

- Congress on Nano Science and Technology ( IVC -17/ICSS-13, ICN +T2007, NCSS -6/ NSM -22/ SVM -4) Stockholm 2007.

- XXVI совещание по физике низких температур (HT-34) Ростов на Дону 2006 г.

- Десятой Международной научной конференции и школы-семинара "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (ПЭМ-2006) Дивноморское 2006 г.

- V Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», Санкт-Петербург, 2006 г.

- IV Международной Конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". Санкт-Петербург, 2004.

- X Межд. Конференции "Диэлектрики-2004". С-Пб. 2004. Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2002». - Москва. - 2002. и опубликованы в виде статей и тезисов докладов конференций:

1. Черемисин А.Б., Величко А.А., Пергамент A.JL, Путролайнен В.В., Стефанович Г.Б. // Исследование модификации свойств анодных пленок оксидов переходных металлов при ионно-плазменном воздействии. // Письма в ЖТФ. Т. 35, В. 3, С. 9 - 16. (2009).

2. Pergament A., Velichko A., Putrolaynen V., Stefanovich G., Kuldin N., Cheremisin A., Feklistov I., Khomlyuk N. // Electrical and optical properties of hydrated amorphous vanadium oxide. // J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 225306 (3pp) (2008) doi: 10.1088/0022-3727/41/22/225306

3. Величко A.A., Кулдин H.A., Путролайнен B.B., Черемисин А.Б., Пергамент A.JL // Модель переключения в диоксиде ванадия. //' Фундаментальные исследования №.7, С. 60. (2008).

4. Черемисин А.Б., Величко А.А., Путролайнен В.В., Пергамент A.JL, Кулдин Н.А. // Механизм лазерно-индуцированной модификации физико-химических свойств тонких аморфных пленок пентаоксида ванадия, синтезированных методом импульсного лазерного испарения // Фундаментальные исследования. №.6. С. 105-107. (2008).

5. Путролайнен В.В., Величко А.А., Черемисин А.Б., Пергамент A.JL, Кулдин Н.А. // Модификация и селективное жидкофазное химическое травление пленок. // Фундаментальные исследования №.7, С.62-63. (2008).

6. Cheremisin А.В., Loginova S.V., Velichko А.А., Putrolaynen V.V., Pergament A.L., Grishin A.M. // Modification of Atomic Structure of Thin Amorphous V205 Films under UV Laser Irradiation // J. Phys.: Conf. Ser. 100. 052096 (4pp), 2008. doi: 10.1088/1742-6596/100/5/052096

7. Черемисин А.Б., Величко A.A., Пергамент A.JI., Стефанович Г.Б. // Исследование модификации электрофизических и оптических свойств анодных оксидов переходных металлов при ионно-плазменном воздействии. // Фундаментальные исследования №.7., С. 65-66. (2008).

8. Putrolaynen V.V., Velichko А.А., Pergament A.L., Cheremisin A.B. and Grishin A.M. // UV patterning of vanadium pentoxide films for device applications // J. Phys. D: Appl. Phys 40. 5283-5286 (2007)

9. Черемисин А.Б., Путролайнен B.B., Величко A.A., Пергамент A.JI., Стефанович Г.Б. // Неорганический резист на основе оксидов ванадия для нанолитографии. // Сборник трудов Десятой Международной научной конференции и школы-семипара "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (ПЭМ-2006). 4.2. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. 278 е., - с.68-71

10.Пергамент А.Л., Величко А.А., Кулдин Н.А., Путролайнен В .В., Черемисин А.Б. // Фазовый переход металл-изолятор и низкотемпературное электронное переключение в диоксиде ванадия. // Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). Том 1.-стр. 91-92 - Ростов-на-Дону, п. Лоо, 26-30 сентября 2006г. - Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, 2006. - 260с. ISBN 5-8480-0563-Х.

11.Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б., Величко А.А., Путролайнен В.В., Черемисин А.Б., Артюхин Д.В, Стрелков А.Н. // Эффекты переключения и памяти в структурах на основе оксидов переходных металлов. // Сборник трудов Десятой Международной научной конференции и школы-семинара "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (ПЭМ-2006). 4.1. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. 278 е., - с.96-99

12.Черемисин А.Б., Путролайнен В.В., Величко А.А., Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б., Grishin A.M. // Модификация физико-химических свойств тонких аморфных пленок оксидов ванадия под действием излучения эксимерного лазера // Сборник трудов. V Межд. Конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". Санкт-Петербург.- 2006.- С. 317 - 318.

13.Путролайнен В.В., Черемисин А.Б., Величко А.А., Пергамент A.JL, Стефанович Г.Б., Grishin A.M. // Получение тонких пленок оксида ванадия методом лазерной абляции // Сборник трудов. V Межд. Конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". Санкт-Петербург.- 2006.- С. 285 - 286.

Н.Величко А.А., Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б., Путролайнен В.В., Черемисин А.Б., Мануйлов С.А., Кулдин Н.А., Логинов Б.А. // Получение наноструктур на основе оксидов переходных металлов // Нанотехника, N.2. В.6, (2006), С.89-96

15.Стефанович Г.Б., Пергамент А.Л., Величко А.А., Кикалов Д.О., Путролайнен В.В., Черемисин А.Б., Мануйлов С.А. // Наноструктуры на основе материалов с переходом металл-изолятор // Тез. докл. «Нанотехнологии -производству 2005». г. Фрязино. (2005), С. 25-27.

16.Путролайнен В.В., Стефанович Г.Б., Величко А.А., Стефанович Л.А., Черемисин А.Б. // Термохромный индикатор на основе диоксида ванадия // Фундаментальные исследования. 2005. N.2. С. 50-51.

17.Стефанович Г.Б., Величко А.А., Путролайнен В.В., Стефанович Л.А., Черемисин А.Б. // Проявление неорганического резиста на основе метастабильного аморфного оксида ванадия.// Фундаментальные исследования. 2005. N.2. С. 51-53.

18.Черемисин А.Б., Пергамент А.Л., Величко А.А., Яковлева Д.С., Березина О.Я., Стефанович Г.Б. // Электрические свойства планарных структур на основе У205-геля // Сборник трудов. IV Межд. Конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". Санкт-Петербург.- 2004.- С. 240-241.

19.Стефанович Г.Б., Казакова Е.Л., Величко А.А., Пергамент А.Л., Черемисин А.Б., Яковлева Д.С., Березина О.Я. // Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия // Материалы X Межд. Конф. Диэлектрики-2004. С-Пб. (2004), С.274 - 276.

20.Мануйлов С.А., Величко А.А., Кулдин Н.А., Черемисин А.Б. // Электрические свойства структур Si — VO2 - Me // Тезисы докл. ВНКСФ-8. - Екатеринбург. - 2002. - С.257 - 259.

21.Черемисин А.Б., Величко А.А., Кулдин Н.А., Мануйлов С.А. // Датчик с частотным выходом на основе диоксида ванадия // Тезисы докл. ВНКСФ-8. - Екатеринбург. - 2002. - С.276 -278.

22.Величко А.А., Черемисин А.Б. // Влияние одноосного сжатия на параметры переключения в структурах на основе анодных пленок оксида ванадия // Тезисы докл. Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2002». - Москва. -2002.-С. 190.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Черемисин, Александр Борисович

1.4 Выводы из обзора литературы. Постановка задачи.

Резюмируя вышеприведённый обзор работ, посвящённых исследованию оксидов переходных металлов и модификации их свойств, можно сделать следующие выводы.

Лазерные и плазменные технологии позволяют эффективно и целенаправленно управлять физико-химическими, оптическими и электрическими свойствами материалов. Понимание механизма этих трансформаций поверхности необходимо для эффективного использования корпускулярной и лазерной обработки в технологии тонких пленок.

В полной мере возможности лазерной и корпускулярной обработки могут проявиться при обработке новых материалов. Перспективными с этой точки зрения являются оксиды переходных металлов, особенно в виде тонких пленок, имеющих аморфную структуру. Краткий анализ физико-химических свойств, приведенный в литературном обзоре, показывает, что химический состав, структурные особенности, сложные энергетические диаграммы, а также низкие энергии активации электронных и кристаллографических перестроек, дает возможность эффективно модифицировать свойства тонких пленок оксидов.

Исходя из этих выводов, а также в соответствии с целью, сформулированной во Введении, в работе решались следующие задачи:

• систематическое исследование изменения структуры, химического состава и свойств тонких аморфных пленок оксидов переходных металлов при фотонно-корпускулярной обработке;

• изучение модификации свойств, состава и структуры анодных оксидных пленок при ионно-плазменном воздействии;

• изучение влияния лазерного излучения высокой интенсивности на физико-химические свойства аморфных пленок V2O5, синтезированных вакуумным методом (методом импульсного лазерного осаждения);

• поиск путей практического применения обнаруженных эффектов;

Выбор объектов исследования и методов решения данных задач определяется следующими условиями.

Толщина материала, в котором происходит эффективное поглощение частиц (фотонов, электронов, ионов), лежит в микронном и субмикронном диапазоне. Это приводит к тому, что наибольшее изменение свойств вещества при обработке будет наблюдаться в случае использования тонкопленочных объектов.

Для получения тонких пленок, в плане решаемых в данном исследовании задач, целесообразно применение, как анодного окисления, так и испарения в вакууме.

Метод анодного окисления, позволяя получать однородные тонкие плёнки с воспроизводимыми характеристиками, обладает некоторыми технологическими преимуществами, т.к. является низкотемпературным, не требует использования высоковакуумной техники, даёт возможность легко осуществлять контроль толщины по напряжению анодирования. Кроме того, анодные пленки имеют, как правило, аморфную структуру и сложное химическое строение.

С другой стороны, анодные оксидные пленки представляет собой двухслойный материал, в котором каждый из слоев имеет индивидуальные химические свойства. Подобная структура оксида ванадия как резиста требовала применения двухступенчатой процедуры проявления, отдельной для каждого слоя. Кроме того, метод электрохимического окисления не совместим с полностью вакуумным технологическим процессом, что ограничивает его применимость в наноэлектронике. Именно поэтому в настоящей работе объектами исследования были выбраны аморфные пленки оксидов переходных металлов, получаемые как методом электрохимического окисления в электролитах, так и вакуумного нанесения.

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Методика получения образцов

В данном разделе описаны технологические приемы подготовки поверхности диэлектрических и полупроводниковых подложек, методы напыления металлических пленок и методы получения пленок ОПМ.

2.1.1 Подготовка поверхности подложек

Методы физико-химической обработки включали предварительную и финишную очистку поверхности от механических, органических и неорганических примесей [86]. Механические загрязнения удалялись гидромеханической промывкой с применением бязевых и батистовых лент. Очистка от органических примесей производилась в жидкой или парогазовой среде с интенсификацией процесса механической обработки поверхности подложек ультразвуком (УЗВ) и включала в себя:

• обезжиривание в кипящих органических растворителях (ацетон, азеотропная смесь четыреххлористого углерода с 18 % изопропилового спирта);

• обработка в парах горячих растворителей (бензол) или ультразвуковая обработка в органических растворителях;

• промывка в горячей дистиллированной воде;

• сушка горячим воздухом.

Для очистки Si-подложек применялся растворитель следующего состава: HNO3: HF:, СН3СООН (3: 1: 1). Травление проводилось при комнатной температуре в течении 1-2 мин. Затем подложка промывалась в деионизованной воде.

После очистки в растворителях подложки могли быть подвергнуты отжигу в вакууме в течении 10 - 30 мин при температуре 250 - 500 °С.

2.1.2 Методика получения металлических пленок

Молибденовые (Мо) контакты формировались через маску магнетронным распылением металлической мишени. Процесс был реализован в вакуумном посте, средства откачки которого обеспечивали давление остаточных паров не выше 1СГ5 мм. рт. ст. Очистку поверхности вольфрамовых испарителей производили химическим травлением в 20 % растворе гидроокиси калия с последующей промывкой в дистиллированной воде, затем испарители прокаливались в вакууме.

Пленки металлов V, Nb и Та получались методами термического напыления с электронно-лучевым (ЭЛ) разогревом и магнетронного распыления. При этом принимались во внимание особенности используемого технологического оборудования: ЭЛ напыление обеспечивало нанесение более толстых металлических пленок (до 5000 А) с достаточной адгезией к подложке, магнетронное напыление обеспечивало получение достаточно однородных пленок на подложки большой площади. Процессы были реализованы в промышленных вакуумных постах ВУП-5 (ЭЛ напыление) и ВУП-5М (магнетронное распыление). ЭЛ напыление производилось из модернизированного 2 кВт испарителя, организованного по принципу «свободной капли» [87]. Режим магнетронного распыления ионами Аг+ на постоянном токе был оптимизирован подбором значения разрядного напряжения Up и давления аргона Рр (Up « 500 В, Рр » 1-10 2 мм. рт. ст., разрядный ток при этом 1Р « 450 мА).

2.1.3 Анодное окисление

Для анодирования использовались тонкие металлические пленки, осажденные на различные подложки (кварц, полированное стекло, Si-Si02). После напыления образцы хранились в эксикаторе, с соблюдением предосторожностей, исключающих их загрязнение. Поэтому перед анодированием специальная обработка таких образцов не проводилась.

Анодное окисление (или анодирование) проводилось в установке, схема которой изображена на рисунке 2.1, состав электролитов приведен в таблице 2.1 [6]. При пропускании тока через электрохимическую ячейку, в которой окисляемый образец является анодом, происходит перенос ионов кислорода из электролита в металл и образование на его поверхности анодной оксидной пленки (АОП). Анодирование осуществлялось как в гальваностатическом (ГС), так и в вольтстатическом (ВС) режимах, т. е. при постоянном токе или при постоянном напряжении на ячейке, соответственно. Во время анодирования электролит перемешивался магнитной мешалкой. Анодирование проводилось до полного окисления соответствующего металла.

После окисления в электролите образцы промывались в воде или ацетоне (в случае АОП V) и высушивались в потоке горячего воздуха. Режимы окисления тонких пленок металлов представлены в таблице 2.2.

Рисунок 2.1 — Схема анодного окисления. 1 — блок питания (Б5 — 52, ТЭС - 9), 2 — амперметр (В7 — 27), 3 — вольтметр (В7 — 34), 4 — двухкоординатный самописец (Н307), 5 — электрохимическая ячейка, 6 — анод (окисляемый металл), 7—катод (никель, нержавеющая сталь), 8 — противоэлектрод (Pt проволока в стеклянном капилляре).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из проведенных экспериментов и теоретического анализа вытекают следующие основные выводы и результаты диссертационной работы.

1. В аморфных пленках оксидов переходных металлов (V, Nb, Та), полученных методом электрохимического окисления в электролите, в результате ионно-плазменной обработки в ВЧ разряде (Аг) происходит модификация электрических (рост электронной проводимости), структурных (кристаллизация), и оптических (изменение оптической плотности в коротковолновой области) свойств.

2. Механизм модификации структуры АОП ванадия, ниобия и тантала вследствие ионно-плазменной обработки обусловлен процессом термостимулированной кристаллизации изначально аморфных пленок.

3. Уменьшение оптического поглощения анодных оксидов в коротковолновой области спектра (выше края поглощения) при обработке в плазме ВЧ емкостного разряда (Аг) связано с ослаблением влияния наиболее удаленных атомов кислорода на ванадий в октаэдре, что ведет к уменьшению вероятности переходов (снижение матричного элемента) вследствие внедрения ионов аргона в матрицу оксидов.

4. При ионно-плазменной обработке анодных V2O5 пленок ширина запрещенной зоны Eg не изменяется, т.е. сдвиг края фундаментального поглощения оксида в коротковолновую область ("синее смещение") отсутствует. Следовательно, не происходит эффективного образования структурных дефектов, связанных с удалением ванадиевого кислорода из УОб октаэдра.

5. Электрическая проводимость АОП ванадия, ниобия, тантала, обусловленная прыжковым механизмом, изменяется в результате плазменного воздействия. С ростом мощности разряда и ионной дозы на участке ВАХ в области средних полей наблюдается увеличение проводимости (омический участок ВАХ не меняется). Рост проводимости оксидов при ИПО обусловлен перераспределением по энергиям локализованных состояний в запрещенной зоне, при котором они концентрируются в основном вблизи равновесного уровня Ферми (с меньшим разбросом по энергии). Для больших мощностей обработки, когда образцы превращались в поликристаллические пленки с большими зернами, характерны омические ВАХ для всех оксидов.

6. Под действием электронно-лучевого излучения в тонких пленках аморфных оксидов ванадия полученных анодным окислением, наблюдается существенная модификация физико-химических свойств материалов с изменением химической активности. Эффект модификации свойств аморфной пленки позволяет использовать ее в качестве резиста для субмикронной электронно-лучевой литографии с разрешением менее 100 нм и чувствительностью 15 —

•у

100 мкКл/см . Разработаны оптимальные условия получения экспонирования и проявления резиста.

7. Разработана методика нанесения тонких пленок метастабильного аморфного пентаоксида ванадия, с применением стандартной техники импульсного лазерного осаждения. Физико-химические свойства, синтезированных таким образом пленок оксида ванадия, модифицируются лазерным ультрафиолетовым излучением высокой интенсивности. Чувствительность оксида к подобным

114 воздействиям не хуже 13 мДж/см (длина волны - 248 нм, длительность импульса — 20 не).

8. Воздействие лазерного излучения высокой интенсивности на аморфные пленки оксида ванадия инициирует изменение физико-химических свойств, заключающееся, в частности, в росте плазменной и химической стабильности оксида, что делает его перспективным материалом для применения в микроэлектронике в качестве неорганического резиста.

9. Разработан процесс селективного ионно-лучевого проявления V2O5-фоторезиста. Среднее значение селективности ИЛТ составляет 2.8±0.4. Материал ведет себя как негативный фоторезист.

Ю.Механизм лазерно-инициированного роста стабильности V2O5 к ионно-лучевым воздействиям заключается в изменении топологической разупорядоченности и нарушении координации атомов металла и кислорода с образованием нового (по сравнению с исходным) структурного состояния вещества, в котором материал обладает большей энергией сублимации.

11 .Разработанный процесс фото(электронно-лучевой) литографии по оксидам ванадия является перспективным для создания микро- и наноприборов на основе двуокиси ванадия с ПМИ, совместимых с кремниевой электроникой, управляемых процессами в кремниевых структурах и входящих в состав кремниевых микрочипов.

В заключение выражаю глубокую благодарность сотрудникам кафедры электроники и электроэнергетики ПетрГУ А.Л. Пергаменту, А.А. Величко, П.П Борискову, а также кафедры физики твердого тела В.А. Гуртову, С.В.

Логиновой, Н.А. Шиловскому за помощь в проведении экспериментов и обсуждении результатов.

Особую благодарность выражаю своему научному руководителю Г.Б. Стефановичу за поддержку и помощь в работе над диссертацией.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Черемисин, Александр Борисович, 2009 год

1. Рэди Дж. Промышленное применение лазеров. М.: Мир, 1981. - 465 с.

2. Materials Surface Processing by Directed Energy Techniques. Под ред. Pauleau Y., Elsevier Ltd. 2006. - 722p.

3. Ария C.M., Семёнов И.Н. Краткое пособие по химии переходных элементов. Изд. ЛГУ, 1972. 141 с.

4. Медведев С.А., Иванникова Г.Е. Электронная техника. Полупроводниковые приборы, т.29, №4, 1970.

5. Волков В. Л. Фазы внедрения на основе оксидов ванадия. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1987. - 180с.

6. Стефанович Г. Б. Переход металл-изолятор в пленочных структурах на основе оксидов переходных металлов. дисс. докт. физ.-мат. наук. Санкт-Петербург, 1997. - 360 с.

7. Rao C.N.R. Transition metal oxides. Annu. Rev. Phys. Chem., 1989. v.40. p.291-326.

8. Бондаренко В. M. Кинетические явления в кислородосодержащих ванадиевых соединениях. дисс. докт. физ.-мат. наук. Вильнус, 1991. -305с.

9. Ю.Кофстад П. Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов М. "Мир". 1975г. 396с.

10. Pao Ч. Н. Р., Гопалакришнан Дж. Новые направления в химии твёрдого тела: структура, синтез, свойства, реакционная способность и дизайн материалов Новосибирск. 1990. 520с.

11. Фотиев А.А., Слободин Б. В., Ходос М. Я. Ванадаты. Состав, синтез, структура, свойства. М.: Наука, 1988. - 272с.

12. Фотиев А. А., Волков В. Л., Капусткин В. К. Оксидные ванадиевые бронзы М.: Наука, 1978. - 176с.

13. Н.Бугаев А. А., Захарченя Б. П., Чудновский Ф. А. ФПМП и его применение -Л. :Наука, 1979.- 189с.

14. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982. - Т. 1,2. - 658с.

15. Мотт Н. Ф. Переходы металл изолятор,- М: Наука. - 1979. - 344с.

16. Изюмов Ю. А., Скрябин Ю. Н. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов -УФН. -2001. -Т. 171.-N2. С.121 - 148.

17. Попова М.Н. ИК спектроскопия новых спин-пайерлсовских соединений -УФН. 1999.-N3.-C.353-355.

18. Куликов Н. И., Тугушев В. В. Волны спиновой плотности и зонный антиферромагнетизм в металлах УФН 1984, т.144, в.4, 643-677.

19. Копаев Ю. В., Мокеров В. П. Механизм фазовых переходов в окислах ванадия и титана-ДАН. 1982. - Т. 264. -N 6. - С. 1370 - 1376.

20. Зайцев Р. О., Кузьмин Е. В., Овчинников С. Г. Основные представления о переходах металл изолятор в соединениях 3d - переходных металлов -УФН. - 1986.-Т. 148.-N4.-С. 603-636.

21. Патрина И. Б., Иоффе В. А. Электрические свойства пятиокиси ванадия -ФТТ. 1964. - Т. 6. - N 11 - С. 3227 - 3234.

22. Kenny N., Kennewurf С. R., Witmore D. H.Optical absorption coefficients of vanadium pentoxide single crystals J. Phys. Chem. Solids. - 1966. - V. 27. -P. 1237 - 1246.

23. Мокеров В. Г. Фотоэлектрические свойства монокристаллов пятиокиси ванадия ФТТ. - 1973. - Т. 15. - N 8. - С. 2393 - 2396.

24. Ильин А. М., Пергамент А. Л., Стефанович Г. Б., Хахаев А. Д., Чудновский Ф. А. Лазерно-стимулированная модификация свойств оксидов переходных металлов Оптика и спектроскопия. - 1997. - Т. 82. — N 1. — С. 46-50.

25. Livage J. Vanadium Pentoxide Gels Chem. Mater. - 1991. - V. 3. - № 4. - P. 578-593

26. Фаунен Б. В., Крэнделл Р. С. Электрохромные дисплеи на основе W03. Из кн. Дисплеи под ред. Панкова Ж. М.: Мир, 1982. — 320с.

27. Sasaki Н., Watanabe A. A new growing method for V02 single crystals J. Phys. Soc. Japan. - 1964. -V. 19. -N 9. - P. 1748.

28. Ивон А. И., Колбунов В. P., Черненко И. M. Керамика на основе диоксида ванадия Неорганические Материалы. -1996. - Т.32. - N 5. - С. 624 - 626.

29. Jerominek Н., Picard F., Vincent D. Vanadium oxide films for optical switching and detection Optical Engineering, v.32, n.9, 1993, p.2092.

30. Partlow D. P., Gurkovich S. R., Radford К. C., Denes L. J. Switchable vanadium oxide films by a sol gel process - J. Appl. Phys. V.70, N.l, 1991, P.443.

31. McChesney J. В., Potter J. F., Guggenheim H., J. J. Amer. Ceram. Soc., v.51, 1968, p.176

32. Lu S., Hou L., Gan F. Surfase analysis and phase transition of gel derived V02 thin films - Thin Solid Films. V.353, 1999, P.40.

33. Гаврилкж А. И., Рейнов H. M., Чудновский Ф. А. Фото- и термохромизм в аморфных пленках V205 ПЖТФ. Т.5, в.20, 1979, С. 1227.

34. Stefanovich G., Pergament A., Stefanovich D. Electrical switching and Mott transition in V02 Journal of Physics: Condensed Matter, V.12, n.41, 2000, p.8837.

35. Чапланов A. M., Шибко A. H. Влияние термической обработки и лазерного воздействия на композицию ванадий-кремний ЖТФ. Т.61, N 6, 1997, С. 96.

36. Livage J., Ganguli D. Sol-gel electrochromic coatings and devices: A review -Solar Energy Materials & Solar Cells. 2001 - V. 68 - P. 365-381

37. Hanlon T.J., Walker R.E., Coath J.A., Richardson M.A. Comparison between vanadium dioxide coatings on glass produced by sputtering, alkoxide and aqueous sol-gel methods Thin Solid Films. V.405, N 1-2, 2002, P.234.

38. Cavanna E., Segaud J.P., Livage J. Optical switching of Au-doped V02 sol-gel films-Mat. Res. Bull. V.34,N.2, 1999,P.167.

39. Greenberg С. B. Undoped and doped V02 films grown from УО(ОСзН7)3 -Thin Solid Films, v.110, 1983, p.73.

40. McChesney J. В., Potter J. F., Guggenheim H., J. J. Electrochem. Soc., v.115, 1968, p.52.

41. Benmoussa M., Ibnouelghazi E., Bennouna A. et al. Structural, electrical and optical properties of sputtered vanadium pentoxide thin films Thin Solid Films. V.265, 1995, p.22.

42. Dachuan Y., Niankan X., Jingyu Z. et al. Vanadium dioxide films with good electrical switching properties J. Phys. D: Appl. Phys., v.29, 1996, p. 1051.

43. Dachuan Y., Niankan X., Jingyu Z. et al. High quality vanadium dioxide films prepared by inorganic sol-gel method Mater. Res. Bull., v.31, n.3, 1996, p.jjj.

44. Deki S., Aoi Y., Kajinami A. A novel wet process for the preparation of vanadium dioxide thin film J. Mater. Sci., v.32, 1997, p.4269.

45. Викулин И. M., Стафеев В. И. Физика полупроводниковых приборов. — М. :Радио и связь, 1999. -264с.

46. Костылев С. А., Шкут В. А. Электронное переключение в аморфных полупроводниках. Киев :Наукова думка, 1978. -203с.

47. Сандомирский В.Б., Суханов А.А. Явления электрической неустойчивости (переключение) в стеклообразных полупроводниках — Зарубежная радиоэлектроника. 1976. -N 9. - С. 68 - 101

48. Пергамент A.JL, Стефанович Г.Б., Чудновский Ф.А. Фазовый переход металл-полупроводник и эффект переключения в оксидах переходных металлов. ФТТ, 1994, т.36, N 10, с.2988-3001.

49. Андреев В. Н. , Тимощенко Н. Е., Черненко И. М., Чудновский Ф. А. Механизм формирования переключающих ванадатно фосфатных стекол -ФТЖ. - 1981. - Т. 51. -N8. - с. 1685 - 1689.

50. Гуртов В. А., Райкерус П. А., Малиненко В. П. Физика окисных пленок: учебное пособие Петрозаводск, 1988. - 88с.

51. Березин Л. Я., Фадеев В. Н. Изменение инфракрасных спектров пропускания триоксида вольфрама при электрохромном эффекте -Физика окисных пленок: Тез. докл. II Всесоюзной науч. конф. -Петрозаводск, 1987. 4.1. - С. 30-31.

52. Алешина Л.А., Дерусова О. В., Чекмасова С. С. Структурные изменения при электрохромном эффекте в триоксиде вольфрама Физика окисных пленок: Тез. докл. II Всесоюзной науч. конф. - Петрозаводск, 1987. - ч.1. -С.' 7-8

53. Гаврилюк И. А., Чудновский Ф. А. Электрохромизм в пленках V2O5 -ПЖТФ. 1977. —Т. 3. - N 4. — С. 174-177.

54. Cogan S. F., Nguyen N. M., Perrotti S. J., Rauh R. D. Optical properties of electrochromic vanadium pentoxide J. Appl. Phys. - V. 66. - N 3. - P. 1333 - 1336.

55. Chain E. E. Applid Optics. 1991. - V. 30. - N 19. - P. 2782 - 2787.65.0zer N. Electrochemical properties of sol gel deposited vanadium pentoxidefilms Thin Solid Films. - 1997. - V. 305. - P. 80 - 87.

56. Aegerter M. A., Avellandera С. O., Pawlica A., Atic M. Electrochromism in Materials Prepared by the Sol-Gel Process Journal of Sol-Gel Science and Technology.- 1997-V. 8.-P. 689-696

57. Kinawy N.I., Nanai L., Vajtai R., Hevesi I. Mechanical properties of V205 polycrystals grown by laser light irradiation. J. Alloys and Compounds. -1992.-V. 186,n.l, p.Ll -L5.

58. Katsuya Okabe, Tomokuni Mitsuishi and Yosisato Sasaki. Reduction and Sintering of Vanadium Oxide Films by Laser-Beam Irradiation. Japanese Journal of Applied Physics., V.26, n.10, 1987, pp.1802.

59. Бугаев A.A., Гаврилюк A.M., Гурьянов A.A., Захарченя Б.П., Чудновский Ф.А. Метастабильная металлическая фаза в плёнках двуокиси ванадия -Письма в ЖТФ, т.4, в.2, 1978, с.65.

60. Крюкова Л.М., Леонтьева О.В. Особенности кристаллизации оксидов переходных металлов под действием электронов Письма в ЖТФ, т.16, в.24, 1990.

61. Мирзоев Ф.Х., Панченко В.Я., Шелепин JI.A. Лазерное управление процессами в твёрдом теле. Успехи физических наук. т. 166, №1, 1996, с.З.

62. Thomas I. Ryoung-lian Kim, Bruno La Fontaine, Patrick P., Anderson Ch. N., Sandberg R. L. Progress in EUV photoresist technology. Mat. Proc. of SPIE, v.6533, 2007, p.653317-1

63. Sinclair W.R., Rousseau D.L., Stancavish J.J. Iron Oxide—An Inorganic Photoresist and Mask Material J. Electrochem. Soc. V.121, n.7, 1974, p.925.

64. Bozler C., et al., US Patent 4619894; 1986.

65. Pang S.W., Kunz R.R., Rothschild M., Goodman R.B., Horn M.W. Aluminum oxides as imaging materials for 193-nm eximer laser lithography. J. Vac. Sci. Technol. B. v.7, n.6, 1989, p. 1624.

66. Sarunic M.V., Chapman G.H., Tu Y. Prototype laser-activated bimetallic thermal resist for microfabrication Proc. of SPIE. v.4274, 2001, p. 183.

67. Костышин M.T., Михайловская E.B., Романенко П.Р. — Физика твердого тела. Т.8, 1966, с.571; Yoshikawa A., Ochi О., Nagai Н. Appl. Phys. Lett. V.31,n.3, 1977, p.161.

68. Tai K.L., Sinclair W.R., Vadimsky R.G. Bilevel high resolution photolithographic technique for use with wafers with stepped and/or reflecting surfaces J. Vac. Sci. Technol. V. 16, n.6, 1979, p.1977.

69. Lis S. A., Lavine J. M., Goldberg G. M. Mat. Proc. SPIE. v.393, 1984, p.34.

70. SO.Petrov V.V., Krjuchm A.A., GB Patent 1580170; 1980.

71. Koshida N., Ohtaka K., Ando M., Komuro M. and Anoda N. Focused Ion Beam Lithography with Transition Metal Oxide Resists — Japanese Journal of Applied Physics, v.28, n.10, 1989, p.2090.

72. Учебник "Нанотехнологии" Электронный ресурс.: доступен в главном меню раздел "Публикации". Ссылка: http://plasma.karelia.ru/pub/nano-kurs.

73. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. М.: Радио и связь, 1991. - 528 с.

74. Данилин Б.С. Вакуумное нанесение тонких пленок. М.: Энегрия, 1967. -237с.

75. Алешина JI.A., Фофанов А.Д. Рентгеноструктурный анализ аморфных материалов: Учебное пособие. Петрозаводск, 1987. - 88 с.

76. Райзер Ю.П., Штейнер М.Н., Яценко Н.А. Высокочастотный эмкостной разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения: Учеб. Пособие: Для вузов. — М.: Изд-во Моск. физ.-техн. ин-та; Наука-Физматлит. 1995. 320 с.

77. Valery A. Godyak, Robert В. Piejak, and Benjamin M. Alexandrovich. Electrical Characteristics of Parallel-Plate RF Discharges in Argon. IEEE Transactions on plasma science, v. 19, n.4, 1991, p.660.

78. Карслоу Г. Егер Д. Теплопроводность твердых тел. Изд-во "Наука", М., 1964.-488 с.

79. Аморфные полупроводники./ Под ред. М. Бродски. М.: Мир, 1962. - 419 с.

80. Лагукова Н.И., Мокеров В.Г., Губанов В.А. Электронные оптические переходы в монокристаллах V205. ФТТ, т. 17, в.12, 1975, с.3696.

81. Вонсовский С.В., Грум Гржимайло С.В. и др. Теория кристаллического поля и оптические спектры примесных ионов с незаполненной d -оболочкой. Изд-во "Наука", Главная редакция физико-математической литературы, М., 1969 г.

82. Lambrechtts W, Djafari-Rouhanil B, Lannoof M., Vennik J. The energy band structure of V2O5 :I. Theoretical approach and band calculations. J. Phys. C: Solid St. Phys., V. 13, 1980, p.2485-501.

83. Veronica Ganduglia-Pirovano M., Hofmann A., Sauer J. Oxygen vacancies in transition metal and rare earth oxides: Current state of understanding and remaining challenges. Surface Science Reports, V. 62, 2007, p. 219-270.

84. Lambrecht W., Qjafari-Rouhaniff В., Lannoof М., Clauwst P., Fiermanst L., Vennikt J. The energy band structure of V2O5: II. Analysis of the theoretical results and comparison with experimental data. J. Phys. C: Solid St. Phys., V. 13, 1980, p. 2503-17.

85. Manisha Pal, Hirota K., Sakata H. Electrical and optical properties of as-deposited V2O5 -Te02 amorphous films and their annealing effect. Phys. stat. sol. (a), V. 196, N. 2, 2003, p.396-404.

86. GRYMONPREZ, FIERMANS L., VENNIK J. THE WORK FUNCTION OF V205 AND V6Oi3 SURFACES. SURFACE SCIENCE, V. 36, 1973, p.370-372.

87. Holzl J., and Schulte F.K. Work Functions of Metals. in Solid State Surface Physics, Hohler, G., Ed., Springer-Verlag, Berlin, 1979.

88. Ю2.Райкерус П.А., Лалеко В.А. Физические основы ' пленочной электроники: Учебное пособие. Петрозаводск, 1987. — 88 с.

89. Лалеко В.А. Исследование зарядопереноса в структурах металл-анодный окисел металла-полупроводник. Автореф. дис. канд. физ.-мат. Наук. Л. 19с.

90. Chari K.S., Mathur В. The conduction properties of anodic AI2O3. Thin solid films, v.75, n.2, 1981, p.157.

91. Шкловский Б.И., Эфрос A.Jl. Электронные свойства легированных полупроводников. Монография. — М.: Наука, Глав. Ред. Физ.-мат. Литературы, 1979, 416 с.

92. MOSHFEGH A. Z., IGNATIEV А. Thin Solid Films, V.198, 1991, р.251 -268.

93. Аронов Б.А., Ковалев Д.Ю., Рыльков В.В. Неомическая прыжковая квазидвумерная проводимость и кинетика ее релаксации. ФТП, т. 39, в. 7, 2005, с.844-852.

94. Ramana C.V., Naidu B.S., Hussain О.М., Pinto R. Low-temperature growth of vanadium pentoxide thin films produced by pulsed laser ablation. J.Phys. D: Appl. Phys., v.34, 2001, p.L35.

95. Han S.Y., Lee D.H., Chang Y.J., Ryu S.O., Lee T.J., Chang C.H. J. Electrochem. Society, v. 153, n.6, 2006, p.C382.

96. Митрев П., Бенвенути Дж., Хофман П., Смирнов А., Калитеевская Н., Сейсян Р. Фазовые переходы в тонких пленках оксида титана под действием излучения эксимерного лазера. Письма в ЖТФ. т. 31, в. 21, 2005, с.17.

97. Chudnovskii F. A., Pergament A. L., Schaefer D. A., Stefanovich G. В. Effect of Laser Irradiation on the Properties of Transition Metal Oxides J. Solid state chemistry, v. 118, 1995, p.417.

98. Chudnovskii F.A., Kikalov D.O., Pergament A.L., Stefanovich G.B. Electrical Transport Properties and Switching in Vanadium Anodic Oxides:

99. Effect of Laser Irradiation Physica Status Solidi A. V.172, N.2, 1999, P.391-395.

100. Stefanovich G. В., Pergament A. L., Velichko A. A., Stefanovich L. A. Anodic oxidation of vanadium and properties of vanadium oxide films— J. Phys.: Condens. Matter. V.16, n.23, 2004, P.4013.

101. Smith D. J., McCartney M. R., Bursill L. A. Ultramicroscopy. 1987, V.23, N.3-4, 1987, P.299.

102. Алешина JI.A., Малиненко В.П., Фофанов А.Д. — Заводская лаборатория. Т.57, В.2, 1991, С.39.

103. Mozzi R.L., Warren В.Е. The structure of vitreous boron oxide J. Appl. Cryst. V.3, N.4, 1970, P.251.

104. Warren B.E. X-ray diffraction. New York, 1969. 563 p.

105. Finbak C., Borgen O. Acta Chem. Scand. V.8, N.5, 1954, P.829.

106. Форсайт Дж., Малькольм M., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. 280 с.

107. Лоусон Ч., Хенсон Р. Численное решение задач методом наименьших квадратов. М.: Наука, 1986. 232 с.

108. Aleshina L.A., Malinenko V.P., Phouphanov A.D.,, Jakovleva N.M. The short-range order of anodic amorphous oxide films of Та and Nb J. Non-Cryst. Solids. V.87, 1986, P.350.

109. Озеров Р.П. Успехи химии. T.24, B.8, 1955, C.951.

110. Sigmund P. Theory of sputtering. Phys. Rev. v.184, n.2, 1969, p.383.

111. Данилин B.C., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. — М.: Энергоатомиздат, 1987. -264с.; Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Ионное травление микроструктур. М.: Сов. Радио, 1979.-104 с.

112. Горичев И. Г., Кириянов Н. А. Успехи химии, Т.53, В.11, 1984, С.1790-1826.

113. Величко А.А., Пергамент А.Д., Стефанович Г.Б., Путролайнен В.В.,

114. Черемисин А.Б., Мануйлов С.А., Кулдин Н.А., Логинов Б.А. // Получение1наноструктур на основе оксидов переходных металлов // Нанотехника, N.2. В.6, (2006), С.89-96

115. Frost F., Schindler A., Bigl F. Reactive ion beam etching of InSb and InAs with ultrasmooth surfaces Semicond. Sci. Technol. v. 13, 1998, p.523.

116. Zuli Liu, Guojia Fang, Youqing Wang, Yandong Bai and Kai-Lun Yao. Laser-induced colouration of V205. J. Phys. D: Appl. Phys. v.33, 2000, p.2327.

117. Арутюнян P.B., Баранов В.Ю., Большов Л.А. и др. Воздействие лазерного излучения на материалы. М.: Наука, 1989. - 367 с.

118. Моро У. Микролитография: В 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ. М.: МИР, 1990. -605 с.

119. РММА resists электронный ресурс.: доступен в главном меню MicroChem Corp (MCC) раздел Products, РММА & Copolymer Resists. Ссылка: http://wwvv.microchem.com/products/pdf/PMMADataSheet.pdf

120. Chudnovskii F. A., Stefanovich G.B. Metal- insulator phase transition in disordered V02 J. Sol. St. Chem. V.98, 1992, P.137.

121. Электронно-лучевая технология в изготовлении микроэлектронных приборов / Под ред. Дж.Р. Брюэра. (пер.с англ). М.: Радио и связь, 1984. -343 с.

122. Peter van Zant. Microchip Fabrication. 3rd ed. McGraw-Hill Companies, 1997.-623 p.