Научная статья на тему 'Рентгеноструктурные и оптические исследования в технологии получения пленок окиси цинка для преобразователей поверхностных акустических волн'

Рентгеноструктурные и оптические исследования в технологии получения пленок окиси цинка для преобразователей поверхностных акустических волн Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
46
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
рентгеноструктурні дослідження / технологія отримання плівок оксид цинку / поверхневі акустичні хвилі / ПАХ / перетворювачі

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Г И. Кальная, С В. Огурцов, Н Г. Кириленко

Вивчено вплив механічних напружень у плівці окису цинку на властивостей а підкладки з плавленого кварцу. Визначено умови нанесення реактивним тріодний розпиленням плівок ZnO без залишкових пружних напружень.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Рентгеноструктурные и оптические исследования в технологии получения пленок окиси цинка для преобразователей поверхностных акустических волн»

условий а02 = 5-2(„+1)/12. Отметим, что с ростом номера итерации

дисперсия результата возрастает крайне незначительно. ПриМ^ ее можно оценить

Ооп л? 2,5-2_2(л+1)/12. (2а)

Оценим влияние на погрешность результата конечной разрядности сумматоров (/=¿=00). При округлении результата вычислений до т разрядов на всех итерациях, где имеется сдвиг операнда за пределы разрядной сетки сумматора, в результат суммирования вносится независимая случайная погрешность А/: при сдвиге на один разряд и округлении Ах = 0, а2 = 2-2ггг/4; при сдвиге на два разряда и округлении Д2 = 0, — 2~2т/8; при сдвиге на три и более разрядов и округлении погрешность оценивается известной формулой 03 = 2~2т/12. При М итерациях дисперсия погрешности округления определяется выражением

<4хр = 2-2я,(3+ 1,5 + М,)/12, (3)

где Му — число итераций, па которых разрядность одного из операндов превышает разрядность сумматора на три и более разрядов,

Мх = М— 1 —/ —2 = ЛГ —/ —3 и о20кр = 2~2т (М ~ 1+ 1,5)/12.

(За)

Дисперсия суммарной погрешности результатов вычисления по выражению (1) определяется суммой (2а) и (За)

о2 = 2_2"г(2,5-22/ + М— ¿+ 1,5)/12. (4)

В частности, при т = п+ 1 а2 = 2~2т(М + 4)/12.

Полученные зависимости связывают требуемую точность выполнения операции поворота вектора с разрядностями операндов и сумматоров АУ процессора СОКБЮ.

1. Применение цифровой обработки сигналов / Под ред. Э. Опг.сигейма. М., Мир, 1980. 550 с.

Поступил,! б редколлегию 14.07.81

УДК 621.374

/'. И. КАЛЬНАЯ, С. В. ОГУРЦОВ, кандидаты физ.-мат. наук, Н. Г. КИРИЛЕНКО, студ.

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ОКИСИ ЦИНКА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

Статья посвящена совершенствованию технологии получения текстурированных пленок окиси цинка, используемых в устройствах на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Рентгено-

структурные и оптические исследования качества пленок проводились на дифрактометре ДРОН-2.0 и спектрофотометрах ^/5-3 и иИ-20.

Описанная в работах [1, 3] технология нанесения тонких (до 4 мкм) пленок 2пО методом реактивного триодного распыления на постоянном токе позволила получить хорошо ориентированные (средний угол разориеытировки С-оси относительно нормали к поверхности подложки не превышал ±5°) мелкокрис- } таллические (размер бло- 1

ков когерентного рассеяния 20—30 нм) пленки на подложках из плавленого кварца. Однако они были низ-коомными и характеризовались остаточными упругими микро- и макронапряжениями, причиной которых являлись ростовые струн-,

турные дефекты, обусловленные избытком в пленках кислородных вакансий [1].

При определении ориентированных напряжений в пленке измеряемой величиной являлась относительная деформация (Дй?/йО и вычисляемая по изменению периода кристаллической решетки б. в направлении, перпендикулярном плоскости пленки [2]. Вычисления показали, что (Дг?/^)1>0, и, следовательно, в плоскости пленки действуют сжимающие напряжения. Изучено влияние механических напряжений в пленке на спектры внешнего и нарушенного полного внутреннего отражения пленки и подложки. Обнаружено изменение в интенсивности и сдвиг по частоте полос колебаний в области остаточных лучей в пленках 2п0, в подложке из плавленого кварца и появление пика у» 1250 см-1 на месте высокочастотного плеча отражения плавленого кварца (-V» »1130 см-1). Появление этого максимума можно связать с деформацией тетраэдров 5Ю4 в поверхностном слое кварцевой подложки под воздействием пьезоэлектрического поля, созданного деформированной (сжатой) пленкой 2пО.

Комбинацией методов распыления и термообработки (получасовой отжиг в кислороде воздуха при 7=723 /С) были получены пленки 2пО стехиометрического состава без механических напряжений с удельным сопротивлением 105 Ом-м. Однако при увеличении толщины пленки для ее обогащения кислородом требуется более длительный отжиг, что будет сопровождаться диффузией металла преобразователей в пленку. Поэтому важно получать пленки 2пО стехиометрического состава в процессе их осаждения.

Изменение условий напыления (увеличение концентрации кислорода в распылительной смеси до 40 %, при давлении 0,13 Па и уменьшении расстояния мишень — подложка в стандартной уста-

новке до 0,06 м) позволило получить свеженапыленные пленки стехиометричеекого состава без напряжений. На рисунке приведена зависимость напряжений первого рода (Adld)i от концентрации кислорода с при прочих равных условиях (температура кварцевой подложки 7 = 553 К, скорость напыления уп=0,56 нм/с, толщина пленки h=2 мкм).

Оптические исследования отожженных пленок указывают на сохранение в "кварцевой подложке некоторой доли ориентацион-ного взаимодействия тетраэдрических групп Si04, чего не наблюдается в случае пленок, осажденных без механических напряжений. Возможность таких остаточных явлений в плавленом кварце следует учитывать в технологии слоистых систем окись цинка — кварцевая подложка.

1. Гранкин И. М., Кальная Г. И., Погребняк Б. П., Лопушенко В. К■ Тонкая кристаллическая структура пленок окиси цинка, полученных ионно-плазмен-пым распыленней на постоянном токе.— Укр. физ. жури., 3981, т. 26, №6, с. 1040—1042. 2. Уманский Я. С, Рентгенография металлов и полупроводников. М., Металлургия, 1969. 496 с. 3. Хикернелл Ф. Преобразователи поверхностных волн на тонких пленках окиси цинка.— ТИИЭР, 1976, т. 64, № 5, с. 70—76.

Поступила в редколлегию 17.06.81

УДК 621.372.852.2

A. Ai. КУПРИН, И. Б. ЛАЙХТМАН, кандидаты техн. наук

ПОГРЕШНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ ПРОВОДИМОСТИ НЕОДНОРОДНОСТИ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

Значение нормированной проводимости B^ = (jB)jy0 при параллельном включении ее в линию передачи с волновой проводимостью -у« может быть определено по измеренным значениям коэффициентов матрицы рассеяния четырехполюсника но формулам [1]

d КСВ-1 . „ . 2l/l-|Slt|» m

~ /ксв ' |Slt| • W

Относительные погрешности (AB^jB^) определения B^ за счет погрешностей при измерении КСВ и модуля коэффициента передачи | S« ! могут быть представлены в виде

Д^л _ КСВ—1 ДКСВ

/ксв~ 2 КСВ+1 КСВ ' W

AiM 1 A|S»|

)Sli~ 1-|S12|2 |S„| •

Из сравнения выражений (2) и (3) с учетом (КСВ+1)/(КСВ— —I) — 1/(У1 —IS2I2) видно, что погрешность определения В„ по измеренному значению КСВ меньше, чем по |5i2|-

Ниже приводятся погрешности определения В~ по результатам измерения КСВ и |Si2| на приборе Р2-59. С учетом погреш-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.