CC BY
5
транслирования ее образа // Гуманитарный вектор. Серия: История, политология. - № 3. - 2013. - С. 135-139.
2. Космодемьянская К.В. Власть и СМИ: взаимодействие или против? // Теория и практика общественного развития. - № 4. - 2014. - С. 176-179.
3. Клюковская И.Н. Антикоррупционная политика как вид правовой политики // Современное право. М.: Новый Индекс, 2014, № 4. С. 16-21.
4. Лагутин С.Г. К вопросу информационной открытости взаимодействия органов местного самоуправления с населением: социологический аспект // Известия ВГТУ. - № 5 (132). - т. 16. - 2014. - С. 52-56.
5. Минбалеев А.В. Особенности саморегулирования средств массовой информации // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Право. - № 3. - т. 14. - 2014. - С. 96.
6. Праскова С. В. Единая местная администрация для поселения и муниципального района : шаг вперед и два назад? // Муниципальное право. -2011. - N 3 (55). - С. 6-19.
Кочетков Д. В. студент 3 курса «Институт электроники и приборостроения»
Архипов А.В., к.техн.н.
доцент
кафедра «Наноинженерия» Самарский национальный исследовательский университет
имени академика С.П. Королева Россия, г. Самара РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭФФУЗИОННОЙ ЯЧЕЙКИ ДЛЯ ТЕРМОВАКУУМНОГО ИСПАРЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В статье рассмотрен процесс тигельного испарения алюминия. Проведён анализ возможных вариантов исполнения испарителей. В результате предложен вариант реализации тигля в качестве эффузионной ячейки.
Ключевые слова: алюминий, тигель, испарение, вч-нагреватель, эффузионная ячейка.
В настоящее время трудно назвать какую-либо область науки, техники или промышленного производства, где бы ни применялись тонкие пленки. Одним из основных методов получения тонкопленочных слоев является термическое испарение в вакууме, который нашел свое применение в весьма перспективных отраслях электронной техники - микро- и наноэлектронике.
Для проведения процесса испарения вещества в вакууме необходимо иметь испаритель, который содержал бы в себе испаряемое вещество и поддерживал его при температуре, достаточной для получения требуемого давления паров. Качество пленок, получаемых путем термического
испарения в вакууме, в значительной мере зависит от типа и конструкции испарителей, которые определяются свойствами испаряемого вещества и его исходной формой (гранулы, порошок, проволока), требуемой скорости испарения, ее постоянством во времени и рядом других факторов.
Опираясь на конструктивные признаки, существующие испарители можно разделить на три основные группы [1]: проволочные, ленточные и тигельные.
Наиболее широкое распространение получили проволочные испарители, поскольку их конструкция довольно проста и для их реализации не требуется конструкционных изменений вакуумной камеры. Однако такие испарители недолговечны, так как при испарении металлов с хорошим смачиванием происходит разрушение испарителя [1]. Кроме того, конструкция испарителя сильно усложнится, если возникнет необходимость для испарения мелкодисперсного материала [2]
Ленточные испарители нашли свое применение в испарении металлов с плохими адгезионными свойствами и порошковых материалов. Из проблем в использовании ленточных испарителей стоит выделить тот факт, что они потребляют большую мощность, чем проволочные при том же сечении, что приводит к необходимости организации охлаждения, например, водой [1]. При испарении тугоплавких металлов ленточные испарители подвержены деформации, что приводит к нарушению взаимного расположения испарителя и подложки [1].
Тигельные испарители нашли свое широкое применение, благодаря тому, что при их помощи можно осуществлять многократное испарение большого количества вещества [2]. Однако особый интерес представляет использование тиглей для создания так называемых эффузионных ячеек. Сама же ячейка представляет собой тигель, окруженный нагревательным элементом. Идеальная ячейка имеет изотермические оболочки с бесконечно малым отверстием и бесконечно тонкими стенками этого отверстия [3], что является условием для возникновения эффузии. По сравнению с проволочными испарителями был получен ламинарный поток частиц. Кроме того, поток в такой конфигурации становится более предсказуемым, чем в конфигурации с открытой границей раздела [3].
С целью подбора материала тигля в данной работе в качестве материала для испарения в вакууме выбран алюминий, поскольку использование тонкопленочной алюминиевой металлизации на данный момент является массовым, так как данный материал обладает хорошими электрическими характеристиками и имеет высокую коррозионную стойкость [4].
Из опытов, проводимых в работах [5, 6] известно, что алюминий имеет тенденцию мигрировать вверх по стенкам тигля, что, в конце концов, приводит к его выплескиванию через край. Вытекший алюминий, являясь активным химическим веществом, вступает в контакт с нагревателем, что
приводит к его выходу из строя.
Целью данной работы является разработка модели эффузионной ячейки, защищенной от контакта вытекающего алюминия с нагревателем.
Исходя из поставленной цели, можно сделать вывод, что наиболее простой способ ее достижения - располагать нагреватель и тигель на некотором расстоянии. Опираясь на вышесказанное, целесообразным будет производить нагрев с помощью ВЧ-катушек. Кроме того, использование энергии, питающей испаритель, является более эффективным, чем в случае применения источника накала, так как потери за счет излучения и теплопроводности при индукционном нагреве меньше [3].
Рассмотрев данные представленные в источниках [1, 2, 3], были получены сведения о следующих материалах тиглей: БК, АШ, Т1Б2+БМ
Использование тиглей из АШ при их нагреве вызывает диссоциацию азота из данного соединения [2], что накладывает ряд ограничений на использование этого материала для изготовления тиглей. Кроме того, АШ обладает плохой теплопроводностью [2], что препятствует возникновению реиспарения со стенок тигля.
Из представленного ряда особый интерес вызывает БК, поскольку тигли из этого материала не подвергаются значительному разъеданию расплавленным алюминием [3]. Однако, являясь диэлектрическим материалом, нитрид бора, для нагрева самого тигля, вынуждает располагать нагреватель вплотную к нему, что приводит к контакту нагревателя и жидкой фазы алюминия при вытекании последнего. Опыт по напылению алюминия из тигля из БК представлен в работе [7].
Сплав Т1Б2+БК представляет практический интерес, поскольку использование включений титана в состав тигля, позволяет прогревать стенки с помощью индукционного нагрева. Данный сплав так же слабо подвержен разъеданию расплавленным алюминием. Работа по использованию тигля из Т1Б2+БК для испарения алюминия представлена в работе Амеса [6].
Так как загруженный в тигель материал будет прогреваться быстрее, чем непосредственно тигель, предлагается использовать заслонку, для достижения равновесия замкнутой системы. Также использование заслонки позволяет использовать как непрерывный поток пара, так и серию импульсов пара заданной длительности и скважности для получения заданной толщины пленки [2]. Кроме того, уменьшаются непроизводительные потери испаряемого вещества.
С целью реализации эффузии предлагается сделать кольцевую форму выходного отверстия. Это позволит уменьшить неравномерность толщины осаждаемой пленки, указанной Данилиным [2]. Для достижения такой формы эффузионной ячейки мы предлагаем использовать конструкцию, представленную на рисунке 1: так как выращивание тиглей особой формы сильно затруднено, предлагается использование двух тиглей с разным
диаметром, скрепленных между собой вольфрамовой проволокой.
Рисунок 1 - Эффузионная ячейка Использованные источники:
3. Данилин Б. С. Вакуумное нанесение тонких пленок. М., «Энергия», 1967;
4. Данилин Б. С. Вакуумная техника в производстве интегральных микросхем. М., «Энергия», 1972;
5. Технология тонких пленок. Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. Под ред. М. И. Елинсона, Г. Г. Смолко. Т. 1 М., «Сов. радио», 1977, 664 с.;
6. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М., Атомиздат, 1976, 1008 с.;
7. Архипов А. В. Электродиффузионная надежность тонкопленочных проводников на основе эпитаксиальной пленки алюминия [Текст]: дисс. на соиск. уч. степени канд. тех. наук: 05.27.01/Архипов Алексей Владимирович. - Санкт-Петербург, 1996 - 128 с;
8. Ames I. L. H. Kaplan, and P. A. Roland, Rew. Sci. Instr., 1966;
9. Thompson, F. E., and J. F. Libsch, SCP Solid State Technol., December, 1965, p. 50
Кощанов Д.Е. ассистент кафедра «Биологии» Каракалпакский государственный университет им. Бердаха
Республика Узбекистан ПИТАНИЕ МОЛОДИ ЛЕЩА И САЗАНА ЮЖНОГО ПРИАРАЛЬЯ Аннотация
В статье рассматриваются резкое снижение воспроизводства рыб, ухудшение кормовой базы, при нарушение водного режима в водоемах Южного Приаралья, причиной которой является падение уровня Аральского
