НИР: Вакуумная установка модульного типа для формирования наноструктурированных покрытий

Инженерный практикум. Отчёт: «Выбор Вакуумная установка модульного типа для формирования наноструктурированных покрытий»

Содержание

Реферат ……………………………………………………………………………2
Оглавление …………..……………………………………………………………3
Задание…………………………………………………………………………….4
Введение ………………………………………………………………………….5
1. Цель и задачи ………………………………..……………………………..7
2. Экспериментальная часть ….……………………………………………...8
2.1. Экспериментальный стенд …….………………………………………8
2.2. Проведение эксперимента ……………………………………………10
2.3. Сравнительный анализ входных и выходных параметров, присущих данной операции ……………………………….……………………..14
2.4. Построение общей схемы контроля ……………….………………...15
3. Проведение математического моделирования процесса ……….……16
3.1. Обоснование необходимости проведения процесса…………….......16
3.2. План эксперимента …………………………………………………...16
3.3. Построение математической модели ………………………………..16
3.4. Построение математической модели для выходного параметра «расстояние между островками» …………………………………….17
4. Нейросетевое моделирование …………………………………………..20
5. Заявка на изобретение ……………………………………………………31
Выводы и заключение …………………………………………………..…...33
Список используемой литературы ………………………………………….34
Приложение ………………………………………………………………….35

Введение

На начальном этапе осаждения в вакууме сплошных пленок формируются островковые структуры. При таком механизме роста островковые пленки определяют структурные свойства образующихся сплошных пленок и их
структурно-чувствительные свойства, а так же сами по себе представляют большой интерес. По мере роста пленки образуются более крупные частицы вплоть до формирования сплошной пленки. Весь процесс роста пленки происходит дискретно, импульсами. Такой процесс роста пленок позволяет предположить возможность управления технологическими процессами и получать пленки с заранее заданными параметрами.
Возможность управления процессом роста зародышей позволяет получать полупроводниковые островковые пленки, в которых островки или их совокупность проявляют широкий спектр квантово-размерных свойств, представляющих интерес для изделий квантовой и оптической электроники.
Рис.1. Островковые наноструктуры
К устройствам квантовой электроники относятся квантовые усилители сверхвысокой частоты, лазеры, квантовые магнитометры, лазерные гироскопы и др.
Островковые пленки на ранних стадиях формирования являются, по существу, квантовыми точками диаметром до 10 нм. Квантовые точки – это нанокристаллы с особыми свойствами, ведущие себя как один отдельный атом. Их характеристики настолько уникальны, что квантовые точки находят свое применение в различных отраслях высоких технологий – от диагностики раковых заболеваний и медицинской визуализации до построения наноэлектронных логических схем и идентификации биологического оружия. Надо отметить, что создание областей с квантовыми точками в различных приборах повышает быстродействие и уменьшает энергопотребление.
Основными преимуществами приборов на основе островковых наноструктур (квантовых точках) являются
1. Миниатюризация: элементы памяти на основе ОНС размерами 2 на 3 нм обладают емкостью до 1 Тбита.
2. Высокий КПД – до 85%.
3. Повышенное быстродействие – до 1020 операция/с.
4. Долговечность – для элементов памяти до 1015 циклов записи/стирания.
5. Низкое энергопотребление – порядка 0,1 фДж.
Лучшая спектральная чистота – 9000 Кд∙м2 вместо 500 Кд∙м2.