Получение пленок системы (Sn29Si4,3O66,7)X(In35.5Y4.2O60,3)100-X

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ВГТУ)

____________________________________________________________________

(факультет)

Кафедра_________________________________________________________

Специальность________________________________________________________

 

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

Тема дипломного проекта, дипломной работы_______________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

 

Пояснительная записка

 

Разработал(а)                     __________________________________________________

Подпись, дата       Инициалы, фамилия

Зав. кафедрой                   ___________________________________________________

Подпись, дата     Инициалы, фамилия

Руководитель                   ___________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

Консультанты:                 ___________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

 ________________________________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

Нормоконтроль провел ____________________________________________________

Подпись, дата  Инициалы, фамилия

 

 

 

Воронеж

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

____________________________________________________________________

(факультет)

Кафедра  ____________________________________________________________

Специальность _______________________________________________________

Студент группы ______________________________________________________

(индекс группы)

_____________________________________________________________________

 

 

З А Д А  Н И Е

 

на выпускную  квалификационную работу

 

1.Тема дипломного  проекта, дипломной работы______________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

утверждена  распоряжением по факультету № ___________от ______________г.

2. Технические  условия __________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Содержание (разделы, графические работы, расчеты  и проч.) _________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

 

4. План выполнения дипломного проекта, дипломной работы

    с  «       »                                         г.  по  «       »                                                  г.

 

Название элементов проектной  работы	%	Сроки	% выполн.	Подпись рук., консульт.

                              

Руководитель  дипломного проекта, дипломной работы

____________________________________________________________________

                                                  (подпись)            (Фамилия, имя, отчество)

5. Дипломный  проект, дипломная работа закончен(а)

«        »                                                    г.___________________________________

(подпись  дипломника)

6. Пояснительная  записка и все материалы просмотрены

Оценка  руководителя ___________________________________________

 

Консультанты: _______________________________________________________      (подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

______________________________________________________________________

                                                  (подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

______________________________________________________________________

                                                  (подпись)   (Фамилия, имя, отчество)

______________________________________________________________________

                                                  (подпись)                (Фамилия, имя, отчество)

7. Допустить  дипломника ______________________________________________

(фамилия,  инициалы)

к защите дипломного проекта, дипломной  работы в Государственной аттестационной комиссии (протокол заседания кафедры  № _________________

от «___»____________________г.)

8. Назначить защиту на «___»____________________г.

Заведующий кафедрой ________________________________________________

                                                  (подпись)   (Инициалы, фамилия)

Декан факультета _____________________________________________________

                                                  (подпись)             (Инициалы, фамилия)

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка 38 c., 18 рисунков, 20 источников.

НАНОГРАНУЛИРОВАННЫЙ КОМПОЗИТ МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИК, ОТЖИГ, ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ,

Объект исследования или разработки – наногранулированные композиты (Sn₂₉Si_4,3O_66,7)_X(In_35.5Y_4.2O_60,3)_100-X, полученные ионно-лучевым распылением.

Цель работы – выявить основные закономерности влияния состава и структуры системы (In_35.5Y_4.2O_60,3)_X(Sn₂₉Si_4,3O_66,7)_100-X на электрические свойства.

Методы  исследования и аппаратура – оригинальная установка ионно-лучевого распыления на основе вакуумного поста УВН-2М, вибрационный магнитометр, стенд исследования высокочастотных магнитных свойств тонких пленок.

Полученные  результаты и их новизна – получены новые гетерогенные плёнки (Sn₂₉Si_4,3O_66,7)_X(In_35.5Y_4.2O_60,3)_100-X. Электронно-микроскопические исследования показали, что структура композитов зависит от концентрации металлической фазы. Рентгенографические и структурные исследования показали, что в плёнках в концентрационном диапазоне 20 – 45 ат. % металлической фазы в исходном состоянии имеются кристаллы индия. В плёнках с большой концентрацией металлической фазы кристаллический индий не обнаружен. При отжиге композитов происходит кристаллизация диэлектрической и металлической фаз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Задание на выпускную квалификационную работу	2
Реферат	4
Введение	6
1 Литературный обзор	7
1.1 Методы получения окисных пленок	8
1.1.1 Керамический метод	10
1.1.2 Метод химического осаждения	11
1.1.3 Золь – гель метод	12
1.1.4 Метод термического напыления	13
1.1.5 Катодное распыление	13
1.1.6 Ионно – плазменное распыление	22
1.2 Структура пленок, полученных различными методами	28
1.3 Механизмы   переноса    в   наногранулированных   композиционных  материалах металл – диэлектрик	30
1.3.1 Механизм активированного туннелирования (модель Шенга–   Абелеса)	30
1.3.2 Прыжковый механизм проводимости по локализованным состояниям диэлектрической матрицы вблизи уровня Ферми (Модель Мотта)	30
1.3.3 Модель неупругого резонансного туннелирования	32
2 Методика эксперемента	36
2.1 Методика получения пленок	38
2.2 Методика проведения температурных исследований электрического сопротивления	38
2.3 Рентгенодифракционные исследования	45
3 Экспериментальные результаты и их обсуждение	48
3.1 Получение пленок системы (Sn29Si4,3O66,7)X(In35.5Y4.2O60,3)100-X	55
3.2	56
3.3
Заключение
Список литературы

 

Введение

1 Литературный  обзор

1.1 Методы получения окисных пленок

 

К настоящему времени разработано  большое количество методик получения  тонких пленок оксидов металлов. Наиболее часто используются такие методы как спекание керамики, химическое осаждение из паровой фазы металлоорганического соединения (пиролиз аэрозоля), золь-гель метод, термическое, катодное и ионно-плазменное распыление, магнетронное распыление, ионно-лучевое распыление. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.

1. Керамический  метод

 

В большинстве случаев  для получения оксидных материалов активно используется так называемый "керамический метод", заключающийся  в тщательном механическом смешении оксидов и повторяющихся циклов "обжиг-помол" для полного обеспечения  твердофазного взаимодействия. В  ряде случаев вместо оксидов используется более легкодоступные карбонаты, нитраты  или другие соли. Этот метод достаточно традиционен при получении любых  видов конструкционной и функциональной керамики, однако он обладает рядом  существенных недостатков.

Главный его недостаток – длительность термической обработки из-за достаточно крупной кристалличности и неоднородности смешения реагентов. При этом чаще всего  имеет место неконтролируемый рост кристаллов и, как следствие, помимо химической еще наблюдается и  гранулометрическая неоднородность и  без того анизотропных зерен керамических материалов, приводящая к невоспроизводимости  электрических и магнитных свойств.

Поэтому большое число  исследований в области технологии керамических материалов связано с  разработкой и применением так  называемых "химических методов" получения порошков. Химические методы позволяют повысить гомогенность продукта за счет смешения компонентов в растворе на молекулярном уровне и сохранения этого уровня (с большими или меньшими успехами) на последних стадиях. Получаемые порошки имеют достаточно высокую удельную поверхность и, как следствие, активны в процессах твердофазного взаимодействия [1].

2. Методы химического осаждения

 

Методы химического осаждения  заключаются в совместном осаждении  компонентов керамики из раствора в  виде нерастворимых солей. Эти методы получили широкое распространение  для синтеза разнообразных видов  керамики. При правильной постановке эксперимента в ряде случаев удается  воспроизводимо получить гомогенную дисперсную смесь солей с заданным соотношением катионов. В идеале оптимальным можно  считать такие условия (нереализуемые, в полной мере, на практике вследствие различия химических свойств компонентов), когда катионы из раствора осаждаются одновременно и с одинаковой скоростью. Наиболее распространены два типа химического осаждения – это оксалатный и карбонатный методы [2].