Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ ТИТАНОМ АЛМАЗОПОДОБНЫХ НАНОКОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНОК МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗОНДОВОЙ ЛИТОГРАФИИ

Полный текст:

Аннотация

Изучено влияние легирования титаном алмазоподобных нанокомпозитных пленок a-C:H,Si:O на процесс их структурирования методом электрической зондовой нанолитографии сканирующего зондового микроскопа (СЗМ). Установлено, что в пленках, легированных титаном, подавляется образование дендритоподобных структур, характерных для нелегированных пленок a-C:H,Si:O при относительной влажности воздуха >50 %. Вместо дендритоподобных наноструктур здесь возникают холмообразные выступы. При этом зарегистрировано снижение электропроводности и рост фрикционных сил в модифицированной в процессе зондового воздействия области, что также характерно и для пленок без металла. Механизмы наблюдаемых эффектов обсуждаются.

Об авторах

П. А. Пивоваров
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
Россия

119991, Москва, ул. Вавилова, 38



Е. В. Заведеев
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
Россия

119991, Москва, ул. Вавилова, 38



М. Л. Шупегин
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
111250, Москва, ул. Красноказарменная, 14 


В. Д. Фролов
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
Россия

119991, Москва, ул. Вавилова, 38



С. М. Пименов
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
Россия

119991, Москва, ул. Вавилова, 38



Список литературы

1. Crossley A., Johnston C., Watson G.S., Myhra S. Tribology of diamond-like carbon flms from generic fabrication routes investigated by lateral force microscopy // J Phys D: Appl Phys. 1998. V. 31. P. 1955–1962.

2. Moelle C., Klose S., Szucs F., Fecht H.J., Johnston C., Chalker P.R., Werner M. Measurement and calculation of the thermal expansion coefcient of diamond // Diamond Relat Mater. 1997. V. 6. P. 839–842.

3. Chalker P.R., Johnston C., Crossley J.A.A., Amobrose J., Ayres J.C.F., Harper R.E., Buckley-Golder I.M., Kobashi K. Degradation mechanisms of passivated and unpassivated diamond thermistors // Diamond Relat Mater. 1993. V. 2. P. 1100–1106.

4. Sugimura H., Uchida T., Kitamura N., Masuhara H. Scanning tunneling microscope tip-induced anodization for nanofabrication of titanium // J Phys Chem. 1994. V. 98. P. 4352–4357.

5. Frolov V.D., Konov V.I., Pimenov S.M., Zavedeev E.V. Fieldinduced modifcations of hydrogenated diamond-like carbon flms using a scanning probe microscope // Diam Relat Mater. 2004. V. 13. P. 2160–2165.

6. Myhra S. Tip-induced oxidative nano-machining of conducting diamond-like carbon (DLC) // Appl Phys A. 2005. V. 80. P. 1097–1104.

7. Mühl T., Myhra S. Aqueous electro-oxidative probe-based patterning of diamond-like carbon flms // Nanotechnology. 2007. V. 18. Art. № 155304 (6 p.)

8. Frolov V.D., Zavedeev E.V., Pimenov S.M., Konov V.I., Loubnin E.N., Kirpilenko G.G. Nanocones on (a-C:H):Si composite flms: Termal stability, growth dynamics and electrical properties // Diamond Relat Mater. 2007. V. 16. P. 1218–1221.

9. Pivovarov P.A., Zavedeev E.V., Frolov V.D., RochT., Scheibe H.J., Pimenov S.M. Atomic-force-microscopy nanowriting on ultrathin tetrahedral amorphous carbon flms // Appl Phys A. 2016. V. 11. V. 122. P. 958 (8 p.).

10. Mühl T. Scanning-tunneling-microscopy-based nanolithography of diamond-like carbon flms // Appl Phys Lett. 2004. V. 85. P. 5727–5729.

11. Tsuchitani S., Izosaki M., Kaneko R., Tanaka I., Hirono S. Nanometer-scale recording on a superhard and conductive carbon flm using an atomic force microscope // Japan J Appl Phys. 2004. V. 43. P. 7677–7681.

12. Sebastian A., Pauza A., Rossel C., Shelby R.M., Rodríguez A.F., Pozidis H., Elefheriou E. Resistance switching at the nanometre scale in amorphous carbon // New J Phys. 2011. V. 13. Art. № 013020 (12 p.).

13. Nosonovsky M., Bhushan B. Roughness-induced superhydrophobicity: a way to design non-adhesive surfaces // J Phys Condens Matter. 2008. V. 20. № 22. Art. № 225009 (30 p.).

14. Мешков Г., Синицына О., Яминский И. Новые разработки в области зондовой литографии углеродных материалов // Наноиндустрия. 2009. № 2. С. 28–30.

15. Weng L., Zhang L., Chen Y.P., Rokhinson L.P. Atomic force microscope local oxidation nanolithography of graphene // Appl Phys Lett. 2008. V. 93. Art. № 093107 (3 p.).

16. Rezek B., Sauerer C., Garrido J.A, Nebel C.E., Stutzmann M., Snidero E., Bergonzo P. Scribing into hydrogenated diamond surfaces using atomic force microscopy // Appl Phys Lett. 2003. V. 82. № 19. P. 3336–3338.

17. Заведеев Е.В., Фролов В.Д., Пивоваров П.А., Ральченко В.Г., Юров В.Ю., Переверзев В.Г., Конов В.И. Зондовое наноструктурирование поверхности легированного бором алмаза // Российские нанотехнологии. 2015. Т. 10. № 11–12. C. 108–111.

18. Kirpilenko G.G, Frolov V.D., Zavedeev E.V., Pimenov S.M., Konov V.I., Shelukhin E.Y., Loubnin E.N. Synthesis, characterization and nanostructuring of (a-C:H):Si and (a-C:H):Si:metal flms // Diam Relat Mater. 2006. V. 15. P. 1147–1150.

19. Dmitriev V.K., Inkin V.N., Kirpilenko G.G., Potapov B.G., Shelukhin, E.Y. Termostable resistor based on diamond-like carbon flms deposited by CVD method // Diam Relat Mater. 2001. V. 10. № 3–7. P. 1007–1010.

20. Фролов В.Д., Пивоваров П.А., Заведеев Е.В., Шупегин М.Л., Пименов С.М. Сканирующая зондовая литография дендритоподобных наноструктур в ультратонких алмазоподобных нанокомпозитных пленках // Российские нанотехнологии. 2017. Т. 12. № 7–8. С. 49–56.

21. Кулинич О., Яцунский И., Глауберман М. Дефектообразование в слоистых структурах диоксид кремния — кремний. LAP LABERT Academic Publishing, 2011. 272 c.

22. Фролов В.Д., Герасименко В.А., Кононенко В.В., Пименов С.М., Хомич А.В., Ковалев В.И., Кирпиленко Г.Г., Шелухин Е.Ю. Оптические свойства наноструктурированных пленок a-C:H:Si // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 5–6. С. 98–102.

23. Dorfman V.F. Diamond-like nanocomposites (DLN) // Tin Solid Films. 1992. V. 212. P. 267–273.

24. Шупегин М.Л. Осаждение пленок металлсодержащих нанокомпозитов с кремний-углеродной матрицей // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 2. С. 28–32.

25. Zavedeev E.V., Zilova O.S., Barinov A.D., Shupegin M.L., Arutyunyan N.R., Jaeggi B., Neuenschwander B., Pimenov S.M. Femtosecond laser microstructuring of diamond-like nanocomposite flms // Diam Relat Mater. 2017. V. 74. P. 45–52.

26. Борисова А.С., Васильева Н.Д., Попов А.И., Шупегин М.Л. Электронная и сканирующая зондовая микроскопия металлосодержащих алмазоподобных нанокомпозитов // Вестник МЭИ. 2004. № 5. С. 82–85.

27. Kaibara Y., Sugata K., Tachiki M., Umezawa H., Kawarada H. Control wettability of the hydrogen-terminated diamond surface and the oxidized diamond surface using an atomic force microscope // Diam Relat Mater. 2003. V. 12. P. 560–565.

28. Huh C., Park S.-J. Atomic force microscope tip-induced anodization of titanium flm for nanofabrication of oxide patterns // J Vac Sci Technol B. 2000. V. 18. № 1. P. 55–59.


Просмотров: 56


ISSN 1992-7223 (Print)