И. А. Аверин, И. В. Волохов, Е. А. Мокров, Р. М. Печерская
ВЛИЯНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
В ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ ГЕТЕРОСТРУКТУРЕ
НА НАДЕЖНОСТЬ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ
Рассматриваются переходные процессы в тонкопленочной гетероструктуре, механизм возникновения короткого замыкания из-за диффузии материала проводника в тонкую диэлектрическую пленку, оказывающие влияние на
надежность чувствительных элементов тензорезисторных датчиков давления. <...> Введение
Процесс формирования тонких пленок независимо от метода создания
потока компонентов на подложку и материала распыляемого вещества проходит в несколько стадий:
– зарождение частиц новой фазы;
– рост размера частиц без изменения их числа;
– слияние частиц с образованием островков;
– увеличение размеров островков при одновременном уменьшении их
плотности;
– стадия коалесценции, или оствальдовского созревания;
– формирование сплошной пленки. <...> Необходимо отметить, что время протекания всех
стадий процесса зарождения тонкой пленки весьма мало. <...> В реальных условиях
время осаждения пленок резистивных сплавов из хрома и никеля, легированных алюминием, методом термического испарения в вакууме из вольфрамового
испарителя составляет 40–45 с. <...> Учитывая, что толщины тонких резистивных
пленок для чувствительных элементов тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления составляют около 100 нм, а процесс зарождения и образования
островковой структуры ограничен условной толщиной пленок, равной 10–50 нм,
весь процесс зарождения тонких пленок занимает доли секунды. <...> Экспериментальные результаты и их обсуждение
Современные теоретические представления описывают три возможных режима роста тонких пленок после образования начальных устойчивых зародышей:
послойный, островковый и смешанный. <...> Реализация на практике того или иного
механизма роста определяется соотношением удельных свободных энергий границ раздела пар <...>