Способ создания легированных дельта-слоев в cvd алмазе


 


Владельцы патента RU 2624754:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук" (ИПФ РАН) (RU)

Изобретение относится к технологии осаждения алмазных пленок из газовой фазы CVD методом, а именно к способу получения легированного дельта-слоя в CVD алмазе. Алмазную подложку помещают в CVD реактор. Сначала на подложку осаждают слой нелегированного CVD алмаза в потоке газовой смеси, содержащей Н2+СН4, затем в поток упомянутой газовой смеси вводят легирующую добавку для осаждения легированного дельта-слоя алмаза поверх нелегированного слоя CVD алмаза, затем в течение времени, превышающего на порядок время упомянутого легирования, формируют в реакционной камере CVD реактора газовую смесь, не содержащую углерод и упомянутую легирующую добавку, с геттером упомянутой легирующей добавки, затем формируют поток газовой смеси, содержащей углерод. Все потоки упомянутых газовых смесей через реакционную камеру CVD реактора поддерживают ламинарными и безвихревыми, не создающими застойных зон. В частном случае осуществления изобретения в качестве легирующей добавки используют бор, азот или фосфор. При осаждении слоя нелегированного CVD алмаза в упомянутую газовую смесь добавляют вещество, представляющее собой геттер бора, например серу. В реакционной камере при формировании упомянутой газовой смеси без углерода и легирующей добавки в качестве геттера используют геттер бора, при этом упомянутая газовая смесь содержит Н2 и серу или кислород, а при формировании потока газовой смеси, содержащей углерод, используют газовую смесь, содержащую Н2+СН4. В реакционной камере при формировании упомянутой газовой смеси без углерода и легирующей добавки в качестве геттера используют геттер бора, при этом упомянутая газовая смесь содержит Н2 и серу или кислород, а при формировании потока газовой смеси, содержащей углерод, используют газовую смесь, содержащую Н2+СН4 и геттер бора, представляющий собой серу или кислород. В CVD алмазе могут осадить более одного дельта-слоя. Обеспечивается создание в толще нелегированного CVD алмаза тонкого слоя (не более нескольких нанометров) алмаза с легирующей примесью. 7 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к технологии осаждения алмазных пленок из газовой фазы так называемым CVD (Chemical Vaper Deposition) методом, а именно к технологии создания в толще алмаза (как моно-, так и поликристаллического) тонкого, проводящего электрический ток слоя путем подмешивания в рабочую газовую смесь легирующей добавки.

По совокупности свойств алмаз является перспективным материалом для применения в электронике. Однако основным препятствием для реализации потенциала алмаза, как материала электроники, является проблема создания носителей заряда (электронов или дырок) в алмазе. Алмаз является широкозонным полупроводником (ширина запрещенной зоны около 5,5 eV), и, отчасти в силу этого, все известные на сегодняшний день легирующие добавки создают глубоко лежащие уровни с высокой энергией активации. Например, бор в алмазе создает проводимость р-типа, имеет энергию активации 0,37 eV, при которой степень ионизации примеси при комнатной температуре только ~0,2%. Очевидно при этом термическая активация примеси существенно затруднена. Таким образом, для создания приемлемого уровня проводимости необходимо повышать уровень легирования, что неизбежно приводит к снижению подвижности носителей (дырок) в алмазе [Lagrange, J.P., A. Deneuville and E. Gheeraert. Carbon (1999) 37 (5): 807-810].

Для решения проблемы легирования CVD алмаза известен подход, основанный на технологии дельта-легирования и предложенный ранее для кремния. В процессе дельта-легирования создают тонкий нанометровый слой сильно легированного бором алмаза, так называемый дельта-слой алмаза толщиной несколько нанометров, с концентрацией бора более 1020 см-3, залегающий в нелегированном бездефектном алмазе высокого качества [Kohn Е., Denisenko A. in "CVD Diamond for electronic devices and sensors" Ed. by R.S. Sussmann (John Wiley & Sons, 2009)]. В случае дельта-легирования предполагается наличие высокой концентрации носителей в области дельта-слоя и одновременно высокой подвижности носителей в прилегающей к дельта-слою области нелегированного алмаза высокого качества (куда носители могут диффундировать). В результате, структура с дельта-легированным слоем создает двумерный дырочный «газ» с потенциально высокими подвижностью и концентрацией дырок. Однако на практике достижение высоких электронных свойств требует: (а) выращивания дельта-слоя алмаза толщиной менее нескольких нанометров, (б) реализации крайне резких границ между легированным и нелегированным алмазом и (в) создания сильного различия между концентрацией бора в легированной и нелегированной частях - желательно на 3 или 4 порядка.

Следует отметить, что реализация каждого из трех вышеперечисленных условий сама по себе является трудной экспериментальной задачей, а реализация сразу трех условий вообще крайне сложна и на данный момент еще экспериментально не реализована. Трудности состоят, во-первых, в конструкции CVD реакторов: плазма создается в реакционном объеме, где могут создаваться так называемые «застойные» зоны, а также вихри, где время удержания газа много больше, чем расчетное время прохождения частицами газа расстояния между источником и стоком газа за счет либо диффузии, либо протока газа. Как правило, система подачи газов в реактор состоит из нескольких газовых линий, например линии подачи водорода, метана (СН4) и борсодержащего газа (например, в случае легирования бором, это диборан В2Н6). При смене газовой смеси (рост нелегированного, а затем легированного алмаза) «время переключения», то есть переход от одного стационарного состава плазмы к другому, составляет десятки минут для традиционных CVD реакторов на основе СВЧ разряда, например [US Patent #4507588; US Patent #5311103, Funer, M., C. Wild and P. Koidl Applied Physics Letters 72 (10): 1149-1151 (1998)]. Здесь под стационарным составом плазмы понимается установившееся во времени распределение компонентов плазмы, активных радикалов в реакционном объеме CVD реактора. Очевидно, если целью является вырастить легированный слой не толще нескольких нанометров, для создания резкого перехода между легированным и нелегированным материалом нужно, чтобы скорость роста составляла величину много меньше, чем несколько нм/ч. Такие маленькие скорости роста крайне плохо и неповторяемым образом реализуются на практике. В силу вышеизложенного, необходимо уменьшить время переключения до нескольких десятков секунд, а еще более целесообразно до нескольких секунд. Во-вторых, неоднократно экспериментально проверено, что, например, в случае легирования бором, при внедрении бора в CVD реактор начинает проявляться эффект «памяти», то есть бор внедряется в различные части реактора, а затем (даже при подаче газовой смеси, не содержащей бор) стравливается в химически активной плазме, внося большой вклад в остаточную концентрацию бора.

Известен способ создания легированных дельта-слоев в CVD алмазе, в котором для уменьшения остаточного уровня бора нелегированной части алмаза применяют два различных CVD реактора: в одном растят сначала нелегированный алмаз, затем останавливают процесс, переносят образец в другой CVD реактор, где выращивают дельта-легированный слой, затем останавливают процесс еще раз и переносят образец обратно в CVD реактор для роста нелегированного алмаза [С.Mer-Calfati et al. Materials Letters 115 (2014) 283]. Однако в таком способе имеются существенные недостатки, связанные с неизбежным загрязнением поверхности при выключении процесса роста.

Для повышения резкости границ между легированным и нелегированным материалом применяют дополнительный процесс травления (после выключения процесса легирования) [G. Chicot et al. Journal of Applied Physics 116 083702 (2014)], однако этому методу также присущи недостатки, такие как, например, неоднородное травление (в случае, если травление производится в том же CVD реакторе, что и рост), а также относительно «медленные» процессы переключения обратно к росту после процесса травления, в силу того, что авторами [G. Chicot et al. Journal of Applied Physics 116 083702 (2014)] используется CVD реактор, в котором могут существовать застойные зоны и вихревые потоки газа.

В работе [A. Fiori et al. Diamond & Related Materials 24 (2012) 175] была осуществлена попытка сократить время переключения потоков газов, образующих рабочую газовую смесь, путем внедрения сопла (для подачи газов) максимально близко к химически активной плазме. Однако такой способ также не исключает наличия в CVD реакторе застойных зон и вихревых потоков газа.

Способом-прототипом является способ создания легированных бором дельта-слоев в CVD алмазе, описанный в диссертации Ph.D. Alexandre Fiori (Alexandre Fiori. New generations of boron-doped diamond structures by delta-doping technique for power electronics: CVD growth and characterization. Material chemistry. Universite de Grenoble, 2012. English.<NNT: 510>. <tel-00967208>). Способ-прототип включает в себя формирование из исходных газов потока рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора, содержащую подложку для осаждения CVD алмаза из плазмы, при этом вначале формируют стандартный состав рабочей газовой смеси Н2+СН4, необходимый для роста нелегированного CVD алмаза, после чего на время создания дельта-слоя переключают состав исходных газов и в рабочую газовую смесь вводят бор, создавая тем самым поверх уже выращенного CVD алмаза легированный бором дельта-слой алмаза, а затем вновь подают стандартный состав рабочей газовой смеси Н2+СН4.

Характерными особенностями способа прототипа являются: (а) использование CVD реактора, в котором реакционный объем ограничен диэлектрической трубой, через которую осуществляется проток рабочих газов, (б) использование системы подачи газов с быстрым переключением газовых потоков, то есть характерное время, за которое изменяется состав стационарного газового потока на входе в реактор, составляет не более нескольких десятков секунд.

Недостатком способа-прототипа является то, что в CVD реакторе реализуется такой тип течения газа через реакционный объем, при котором возникают вихревые потоки. В этом случае, несмотря на быстрое переключение газовых потоков, в выращиваемых дельта-слоях границы бывают затянуты, что приводит к уширению области легирования.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка способа создания в толще нелегированного CVD алмаза тонкого (не более нескольких нанометров) дельта-слоя алмаза с легирующей примесью, с резкими границами между дельта-слоем и остальным алмазом.

Технический результат в предлагаемом способе достигается тем, что предлагаемый способ создания легированных дельта-слоев в CVD алмазе, так же как и способ-прототип, включает в себя формирование из исходных газов потока рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора, содержащую подложку для осаждения CVD алмаза из плазмы, при этом вначале формируют стандартный состав рабочей газовой смеси из водорода и метана Н2+СН4, необходимый для роста нелегированного CVD алмаза, после чего на время создания дельта-слоя переключают состав исходных газов и в рабочую газовую смесь вводят легирующую добавку, создавая тем самым поверх уже выращенного CVD алмаза легированный дельта-слой алмаза.

Новым в предлагаемом способе является то, что после выращивания легированного дельта-слоя алмаза снова переключают состав исходных газов и в течение времени, на порядок превышающего время легирования, формируют рабочую газовую смесь без содержания углерода и легирующей добавки, например чистый водород Н2, а затем возобновляют состав рабочей газовой смеси с углеродом, например Н2+СН4, при этом поток рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора поддерживают ламинарным и безвихревым, не создающим застойных зон.

Технический результат - создание в толще нелегированного CVD алмаза тонкого слоя (не более нескольких нанометров) алмаза с легирующей примесью, в предлагаемом способе достигается за счет того, что, как предложено авторами, (а) поток рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора поддерживается ламинарным и безвихревым, не создающим застойных зон; (б) время выращивания легированного дельта-слоя алмаза превосходит время переключения состава исходных газов более чем на порядок; (в) после выращивания легированного дельта-слоя алмаза в течение времени, на порядок превышающего время легирования, используется рабочая газовая смесь без содержания углерода и легирующей добавки для формирования резкой границы между дельта-слоем и остальным алмазом.

В первом частном случае реализации предлагаемого способа целесообразно в качестве легирующей добавки использовать бор. Это позволяет создать в алмазе проводимость р-типа, и, следовательно, дельта-слой, легированный бором, при соответствующей ионизации примеси бора имеет дырочную проводимость.

Во втором частном случае реализации способа целесообразно в качестве легирующей добавки использовать азот. Это позволяет создать в алмазе проводимость n-типа при температуре выше комнатной на несколько сотен градусов (азот создает в алмазе глубоко лежащий донорный уровень и поэтому не может быть активирован при комнатной температуре). Также азот создает в алмазе NV-центры, которые могут быть детектированы оптическими методами и находят применение, например, в квантовой оптике, магнитометрии.

В третьем частном случае реализации способа целесообразно в качестве легирующей добавки использовать фосфор. Это позволяет создать в алмазе проводимость n-типа при комнатной температуре (при высокой концентрации примеси фосфора не менее 1020 см-3).

В четвертом частном случае реализации предлагаемого способа целесообразно, чтобы время выращивания легированного дельта-слоя алмаза превосходило время переключения более чем на порядок. Это является необходимым условием для создания резких границ в дельта-легированных слоях.

В пятом частном случае целесообразно на этапе роста нелегированного алмаза в рабочую газовую смесь добавлять вещество, являющееся геттером бора, например серу. Это позволяет уменьшить концентрацию бора в нелегированном алмазе за счет образования соединений бора с геттером.

В шестом частном случае целесообразно на этапе роста нелегированного алмаза (после роста легированного дельта-слоя) в течение времени, на порядок превышающего время легирования, в рабочую газовую смесь добавлять вещество, являющееся геттером бора, например серу или кислород, и в то же время прекращать подачу углерода. А затем опять формировать рабочую газовую смесь с углеродом, например Н2+СН4. Это позволяет сделать границу дельта-слоя более резкой.

В седьмом частном случае целесообразно на этапе роста нелегированного алмаза (после роста легированного дельта-слоя) в течение времени, на порядок превышающего время легирования, в рабочую газовую смесь добавлять вещество, являющееся геттером бора, например серу или кислород, и в то же время прекращать подачу углерода. А затем по истечении времени, на порядок превышающего время легирования, опять начинать подачу углерода в рабочую газовую смесь. Это позволяет уменьшить концентрацию бора в нелегированном алмазе за счет образования соединений бора с геттером. А также это позволяет сделать границу дельта-слоя более резкой.

В восьмом частном случае целесообразно повторять процедуру выращивания дельта-слоя несколько раз, таким образом создавая последовательность из нескольких дельта-слоев. Это позволяет при создании активного электронного прибора на основе дельта-легированного алмаза получать больший ток, а также это позволяет создавать предложенный и рассчитанный новый профиль дельта-легированного проводящего канала полевого транзистора, в котором распределение концентрации бора имеет два близко (на расстоянии порядка 3 нм) расположенных максимума. Такой профиль легирования обеспечивает повышение подвижности носителей более чем в три раза по сравнению с профилем, который имеет один максимум.

Способ создания легированных дельта-слоев в CVD алмазе реализуют следующим образом.

Алмазную подложку либо неалмазную подложку с нанесенным на нее слоем алмаза помещают в CVD реактор с быстрым переключением газовых потоков (в таком реакторе характерное время, за которое изменяется состав стационарного газового потока на входе в реактор, составляет не более нескольких десятков секунд, а более предпочтительно не более десяти секунд). Конструкция CVD реактора для реализации предлагаемого способа должна быть таковой, чтобы поток рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора поддерживался ламинарным, безвихревым и не создающим застойных зон. Это позволяет достичь существенного преимущества по сравнению со способом-прототипом - предотвратить затянутые фронты и «хвосты» в профиле дельта-легирования. На начальном этапе производят рост нелегированного алмазного материала в стандартной рабочей газовой смеси, содержащей водород и углеродсодержащий газ, например в смеси Н2+СН4. Затем на период времени, вычисленный из таких соображений, чтобы в течение этого времени вырос слой CVD алмаза толщиной несколько нанометров (а еще более предпочтительно толщиной 2 нм и менее), переключают состав исходных газов и в рабочую газовую смесь вводят легирующую добавку, создавая тем самым поверх уже выращенного CVD алмаза легированный дельта-слой алмаза. По истечении этого периода времени опять осуществляют переключение состава исходных газов и в течение времени, на порядок превышающего время легирования, формируют рабочую газовую смесь без содержания углерода и легирующей добавки, например чистый H2, а затем возобновляют состав рабочей газовой смеси с углеродом, например Н2+СН4. Это позволяет сделать задний фронт - «хвост» профиля легирования более резким, по сравнению со способом-прототипом.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создать в толще нелегированного CVD алмаза тонкий (не более нескольких нанометров) дельта-слой алмаза с легирующей примесью и с резкими границами между дельта-слоем и остальным алмазом, то есть позволяет решить поставленную задачу.

Еще более повысить резкость границ в легированных дельта-слоях и уменьшить концентрацию бора в нелегированном алмазе позволяет реализация предлагаемого способа в соответствии с пунктами 5-8 формулы. Так, при реализации способа по п. 5 время выращивания легированного дельта-слоя алмаза превосходит время переключения состава исходных газов более чем на порядок. Это позволяет создавать более резкие границы между дельта-слоем и остальным алмазом.

Реализация способа по п. 6 отличается от реализации способа по п. 1 тем, что на этапе роста нелегированного алмаза в рабочую газовую смесь добавляют вещество, являющееся геттером бора, например серу. Это позволяет уменьшить концентрацию бора в нелегированном алмазе за счет образования соединений бора с геттером, которые встраиваются в кристаллическую решетку алмаза существенно хуже, чем, например, атомарный бор либо простые бор-водородные соединения.

Реализация способа по п. 7 отличается от реализации способа по п. 1 тем, что на этапе роста нелегированного алмаза (после роста легированного дельта-слоя) в течение времени, на порядок превышающего время легирования, в рабочую газовую смесь добавляют вещество, являющееся геттером бора, например серу или кислород, и в то же время прекращают подачу углерода. Это позволяет сделать границу дельта-слоя более резкой за счет того, что в силу отсутствия углерода в рабочей газовой смеси на этапе после выращивания легированного слоя рост алмаза прекращается, а бор за счет присутствия в газовой фазе геттера бора связывается в соединения с геттером, встраивание которых в кристаллическую решетку алмаза затруднено и которые откачиваются из реакционного объема за время подачи геттера. Затем опять формируют рабочую газовую смесь с углеродом (но без геттера бора), например Н2+СН4.

Реализация способа по п.8 отличается от реализации способа по п. 1 тем, что на этапе роста нелегированного алмаза (после роста легированного дельта-слоя) в течение времени, на порядок превышающего время легирования, в рабочую газовую смесь добавляют вещество, являющееся геттером бора, например серу или кислород, и в то же время прекращают подачу углерода. Затем по истечении времени, на порядок превышающего время легирования, опять начинают подачу углерода в рабочую газовую смесь, оставляя при этом поток геттера в реактор. Это позволяет уменьшить концентрацию бора в нелегированном алмазе за счет образования соединений бора с геттером.

Примеры реализации предлагаемого способа создания легированных дельта-слоев в CVD алмазе.

Пример 1.

Подложку из монокристаллического алмаза помещают в CVD реактор с быстрым переключением газовых потоков (в таком реакторе характерное время, за которое изменяется состав стационарного газового потока на входе в реактор, составляет не более десяти секунд, а еще более предпочтительно не более пяти секунд). Конструкция CVD реактора должна быть таковой, чтобы поток рабочей газовой смеси через реакционную камеру CVD реактора поддерживался ламинарным, безвихревым и не создающим застойных зон. На начальном этапе производят рост нелегированного алмазного материала в стандартной рабочей газовой смеси, содержащей водород и углеродсодержащий газ, например в смеси Н2+CH4, в течение десяти минут. При этом содержание метана СН4 в газовой смеси поддерживают на уровне менее чем 0,5%. Затем на период времени, равный одной минуте, вычисленный из таких соображений, чтобы в течение этого времени вырос слой CVD алмаза толщиной в 2 нм, переключают состав исходных газов и в рабочую газовую смесь вводят легирующую добавку (газ диборан - B2H6), создавая тем самым поверх уже выращенного CVD алмаза легированный дельта-слой алмаза. По истечении этого периода времени (одной минуты) опять осуществляют переключение состава исходных газов и в течение времени, на порядок превышающего время легирования, то есть десяти минут, формируют рабочую газовую смесь без содержания углерода и диборана, например чистый H2, а затем возобновляют состав рабочей газовой смеси с углеродом, например Н2+СН4, в течение десяти минут. В результате получают дельта-легированный слой с шириной на полувысоте равной 2 нм и с резкими границами (характерная длина изменения на порядок ширины на полувысоте дельта слоя составляет величину не более 1,2 нм).

Пример 2.

Отличается от примера 1 тем, что на этапе роста после легирования (добавления диборана в газовую смесь) в рабочую газовую смесь добавляют вещество, являющееся геттером бора, например кислород. Это реализуется, например, подмешиванием газа О2 к рабочей смеси. За счет этого достигается уменьшение содержания бора в нелегированной области не менее, чем на порядок, что приводит к увеличению подвижности носителей в электронном приборе, эксплуатирующем получаемый дельта-слой.

Пример 3.

Отличается от примера 2 тем, что последовательность действий, описанная в примере, повторяется n раз, где n - необходимое количество дельта-слоев, которые нужно вырастить в образце. За счет увеличения количества дельта-слоев при построении прибора (например, транзистора) в открытом состоянии через него будет протекать больший ток, чем при использовании одного дельта-слоя.

1. Способ получения легированного дельта-слоя в CVD алмазе, включающий помещение алмазной подложки в CVD реактор, отличающийся тем, что сначала на подложку осаждают слой нелегированного CVD алмаза в потоке газовой смеси, содержащей Н2+СН4, затем в поток упомянутой газовой смеси вводят легирующую добавку для осаждения легированного дельта-слоя алмаза поверх нелегированного слоя CVD алмаза, затем в течение времени, превышающего на порядок время упомянутого легирования, формируют в реакционной камере CVD реактора газовую смесь, не содержащую углерод и упомянутую легирующую добавку, с геттером упомянутой легирующей добавки, затем формируют поток газовой смеси, содержащей углерод, при этом все потоки упомянутых газовых смесей через реакционную камеру CVD реактора поддерживают ламинарными и безвихревыми, не создающими застойных зон.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве легирующей добавки используют бор.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве легирующей добавки используют азот.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве легирующей добавки используют фосфор.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при осаждении слоя нелегированного CVD алмаза в упомянутую газовую смесь добавляют вещество, представляющее собой геттер бора, например серу.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакционной камере при формировании упомянутой газовой смеси без углерода и легирующей добавки в качестве геттера используют геттер бора, при этом упомянутая газовая смесь содержит Н2 и серу или кислород, а при формировании потока газовой смеси, содержащей углерод, используют газовую смесь, содержащую Н2+СН4.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакционной камере при формировании упомянутой газовой смеси без углерода и легирующей добавки в качестве геттера используют геттер бора, при этом упомянутая газовая смесь содержит Н2 и серу или кислород, а при формировании потока газовой смеси, содержащей углерод, используют газовую смесь, содержащую Н2+СН4 и геттер бора, представляющий собой серу или кислород.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осаждают более одного дельта-слоя в CVD алмазе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, например, при получении особо чистого германия методом зонной плавки. При нанесении защитного покрытия на внутреннюю поверхность кварцевого тигля в качестве покрытия используют GeO2, образующийся путем пропускания через закрытый холодный тигель газообразного GeO, нагретого до 850-1000°С, после чего тигель открывают и нагревают в атмосфере воздуха до 850-1000°С, затем тигель выдерживают при тех же температурах в атмосфере воздуха до получения плотного покрытия.
Изобретение относится к бортовой и наземной пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, в частности к исполнительным устройствам систем разделения - детонирующим удлиненным зарядам, а также к областям защиты металлоконструкций и изделий от коррозии и нанесения различных покрытий на узлы и детали в машиностроении.

Изобретение относится к способам формирования тонкой пленки на основе фторуглеродного полимера на поверхности детали. Осуществляют стадии, на которых пропускают исходный газ через пористый нагревательный элемент c хаотично расположенными порами, причем указанный пористый нагревательный элемент имеет температуру, достаточную для расщепления исходного газа с образованием реакционноспособных частиц (CF2)n, где n=1 или 2 радикала, при этом реакционноспособные частицы находятся вблизи поверхности детали, на которой должен быть сформирован фторуглеродный полимер, и поддерживают температуру поверхности детали ниже температуры пористого нагревательного элемента для стимулирования осаждения и полимеризации (CF2)n, где n=1 или 2 радикала, на поверхности детали.

Изобретение относится к реакторам атомно-слоевого осаждения, в которых материал наносят на поверхности при последовательном использовании самоограниченных поверхностных реакций.

Изобретение относится к способу атомно-слоевого осаждения (АСО) на подложку и аппарату для АСО. Осуществляют подачу покрываемого полотна в реакционную камеру реактора АСО, обеспечивают импульсную подачу прекурсоров в реакционную камеру для нанесения материала на покрываемое полотно посредством последовательных самоограниченных поверхностных реакций и устанавливают первый и второй рулоны покрываемого полотна на крышку реакционной камеры реактора АСО.

Изобретение относится к способу химического осаждения атомных слоев на подложку, устройству и линии для упомянутого осаждения. Способ химического осаждения атомных слоев на подложку включает использование реактора для осаждения атомных слоев, выполненного с возможностью осаждения материала на по меньшей мере одной подложке путем последовательных поверхностных реакций самонасыщения, использование сухого воздуха в реакторе в качестве продувочного газа и использование сухого воздуха в качестве несущего инертного газа для увеличения давления в источнике прекурсора.

Изобретение относится к реакторам для осаждения материалов на поверхности при последовательном использовании самоограниченных поверхностных реакций. Способ атомно-слоевого осаждения (АСО) покрытия на поверхность частиц дисперсного материала включает установку картриджа для атомно-слоевого осаждения (картриджа АСО) в приемник реактора АСО посредством осуществления быстроразъемного соединения, причем картридж АСО сконфигурирован с возможностью выполнения функции реакционной камеры АСО, обработку поверхности дисперсного материала в картридже АСО путем обработки дисперсного материала в расположенных одно над другим отделениях картриджа, каждое из которых отделено от смежного отделения пластинчатым фильтром.

Изобретение относится к способу атомно-слоевого осаждения пленки на подложку и к устройству для указанного осаждения. Обеспечивают модуль реакционной камеры реактора атомно-слоевого осаждения для обработки партии подложек, перемещаемых на тележке, методом атомно-слоевого осаждения, загрузку тележки, перемещающей партию подложек, перед обработкой в модуль реакционной камеры по пути, отличному от пути, по которому партию подложек разгружают после обработки, разделение партии подложек на подпартии подложек и одновременную обработку всех подпартий в модуле реакционной камеры.

Изобретение относится к реакторам осаждения с плазменным источником. Установка для плазменного атомно-слоевого осаждения содержит газовую линию от источника химически неактивного газа к расширительному устройству для подачи радикалов, открывающемуся в реакционную камеру, удаленный плазменный источник, систему управления потоком газа из источника химически неактивного газа через удаленный плазменный источник к расширительному устройству для подачи радикалов в течение всего периода плазменного атомно-слоевого осаждения, реактор плазменного атомно-слоевого осаждения, выполненный с возможностью осаждения материала в реакционной камере на по меньшей мере одну подложку посредством последовательных самонасыщающихся поверхностных реакций.

Изобретение относится к покрытому карбидом тантала углеродному материалу и способу его изготовления. Покрытый карбидом тантала углеродный материал содержит углеродную подложку и покрывающую ее пленку карбида тантала.
Изобретение относится к способу многослойного барьерного покрытия в виде системы прозрачных слоев. Проводят осаждение в вакуумной камере на прозрачной полимерной пленке по меньшей мере двух прозрачных барьерных слоев и одного расположенного между упомянутыми двумя барьерными слоями прозрачного промежуточного слоя.
Изобретение относится к способу получения прозрачной барьерной многослойной системы. Проводят осаждение по меньшей мере в одной вакуумной камере.
Изобретение относится к способу покрытия, по меньшей мере, внутренней поверхности поршневого кольца, а также к поршневому кольцу. Способ нанесения износостойкого покрытия на поверхность поршневого кольца, которое выполнено из чугуна или стали, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, на его внутреннюю поверхность, в котором наносят по меньшей мере один промежуточный слой а-С:Н:Х, где X - кремний, германий, фтор, бор, кислород и/или азот, и наносят слой осаждением из газовой фазы (PVD-слой), содержащий нитриды и/или карбиды хрома, титана, алюминия и/или вольфрама, осажденные по очереди или одновременно, и/или DLC-слой, состоящий из по меньшей мере одного или всех следующих слоев: адгезионного слоя из хрома и/или титана толщиной 1,0 мкм или меньше, по меньшей мере одного металлсодержащего промежуточного слоя а-С:Н:Ме, где Ме - вольфрам, титан и/или хром, или а-С:Н:Х, где X - кремний, германий, фтор, бор, кислород и/или азот, толщиной от 0,1 мкм до 5 мкм и не содержащего металлов верхнего слоя а-С:Н толщиной от 0,1 мкм до 5 мкм.

Изобретение относится к технологии производства сосудов с покрытием для хранения биологически активных веществ и крови, а именно к способу получения покрытия на внутренней поверхности сосуда, к покрытию, полученному на внутренней поверхности сосуда, выполненного из полимерного соединения, стекла или плавленого кварца, и к сосуду с упомянутым покрытием для хранения биологически активных соединений или крови, и может быть использовано для защиты биологически активных соединений или крови от механических и/или химических воздействий поверхности материала сосуда без покрытия.

Изобретение относится к пластине для режущего инструмента, предназначенной для обточки закаленных и инструментальных сталей. Пластина для режущего инструмента содержит корпус из твердого сплава и покрытие.
Изобретение относится к элементу для резания, покрытому твердым материалом и имеющему несколько слоев, нанесенных методом химического парофазного осаждения. Внешний слой содержит Ti1-xAlxN, Ti1-xAlxC и/или Ti1-xAlxCN, где 0,65≤x≤0,9, предпочтительно 0,7≤x≤0,9.
Изобретение относится к элементу для резания, имеющему несколько слоев, нанесенных методом химического парофазного осаждения. .

Изобретение относится к области упрочнения режущего твердосплавного инструмента и может быть использовано в машиностроении, в частности в технологии металлообработки.

Изобретение относится к области полупроводниковой нанотехнологии, к области тонкопленочного материаловедения, а именно к устройствам для нанесения тонких пленок и диэлектриков.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к электротехническим текстурованным листовым сталям. .

Изобретение относится к технологии производства цветных алмазов, которые могут быть использованы в оптике и для ювелирных целей. Монокристаллический CVD-синтетический алмазный материал содержит множество слоев, которое включает, по меньшей мере, две группы слоев, различающиеся по их составу дефектов и цвету, причем тип дефектов, концентрация дефектов и толщина слоев для каждой из упомянутых, по меньшей мере, двух групп слоев являются такими, что если окрашенный монокристаллический CVD алмазный материал перерабатывают в алмаз с круглой бриллиантовой огранкой, содержащий площадку и калету и имеющий глубину от площадки до калеты более 1 мм, то алмаз с круглой бриллиантовой огранкой имеет однородный цвет при рассматривании невооруженным глазом человека в стандартных окружающих условиях наблюдения в, по меньшей мере, направлении через площадку до калеты; упомянутые, по меньшей мере, две группы слоев содержат первую группу слоев, содержащих легирующую примесь бора в концентрации, достаточной для получения синей окраски, и вторую группу слоев, содержащих более низкую концентрацию легирующей примеси бора, первая группа слоев содержит некомпенсированную легирующую примесь бора в концентрации не менее 0,01 ppm и не более 5,00 ppm, а вторая группа слоев содержит легирующую примесь изолирующего замещающего азота в концентрации не менее 0,01 ppm и не более 5 ppm, причем показатель качества (FM) видимости индивидуальных слоев составляет не более 0,15 и рассчитывается как произведение: FM=толщина (мм) слоев для первой группы слоев × толщина (мм) слоев для второй группы слоев × концентрация (ppm) твердотельного бора в первой группе слоев × глубина (мм) круглой бриллиантовой огранки.
Наверх