Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 92
Текст из файла (страница 92)
В мостовых методах измеряется емкость конденсаторной системы подложка— пленка — верхний электрод, Прн этом необходимо знать е, материала пленки и плошадь верхнего электрода. Метод кварцевого генератора основан на явлении изменения резонансной частоты кварцевого кристаллического генератора, вызванного изменением массы кварцевой пластинки при осаждении на ее поверхность пленки. В табл. 24.2 даны основные характеристики рассмотренных методов. П. Определение однородности пленок.
В ЭНП в процессе их образования могут возникать локальные неоднородности — дефекты, которые отмечаются ниже. Структурными дефектами являются кристаллические дефекты в аморфных пленках— кристаллы самого материала пленки или же инородных включений. Химическими дефектами следует считать инородные включения: загрязнения, попадающие из среды, в которои образуется пленка (пузырьки газа, анионы электролита, вещество испаряющихся электродов и т.п.), а также локальные нарушения состава пленки, например появление в оксидных пленках низших оксидов основного материала или оксидов примесей.
Возможно появление дефектов типа микротрещин, пор и флуктуаций толщины. Все эти дефекты в той пастью и в большинстве случаев не разрушающие пленку. Простейшим из этих методов является метод цветовой шкалы, в котоРом используется изменение интерференционной окраски прозрачной пленки при изменении ее толщины. Этот метод требует предварительной калибровки цветов по какому-нибудь другому абсолютному методу измерения толщины. В и>перференционных методах многолучевой юперферометрии определяется смещение полос Физо на ступеньке подложка — пленка. Более совершенным является способ полос равного хроматического порядка, при котором может применяться белый свет.
Спектрофотометрические методы используют изменение амплитуды поляризованного света прк отражении от границ раздела подложка — пленка и пленка в внешняя среда. Обычно снимаетсэ зависимость отражательной спг>собнасти системы от длины волны света при нормальном падении луча. Метод позволяет определить толщину и показатель преломления материала пленки, но он достаточно трудоемок. В современной теи>ике вес большее применение получают эллипсомегрнческие методы, основанные на оценке изменения эллиптичносги поляризованного света, отраженного от поглощающей подложки. Состояние поляризашш определяется из отяошения амплитуд и фазовых углов двух компонент отраженного света: компоненты, поляризованной в плоскости падения, и компоненты, поляризованной перпендикулярно этой плоскости.
Применение автоматических эллипсометров в комплексе с Мнкроинтерферометры МИИ-4, МИИ-10, МИИ-11 Применимы для прозрачных плевок на отражающей подложив Спсктрофотометры СФ-4, СФ-7, СФ-1б, СФЛ2 Эллипсометры ЛЭМ-2, ЛЭМ-З, эллнпсометрические микооскопы ООИТ-1, 7-004; ООИТ-1,7- 005 Улътрамикрозесы типа УМВ-0,0005 и др. Электрические микро- весы типа ЭМ-1-ЗМ и др. Профиломстры Элехтроилоллционные неорганические пленки Равд 24 Т а б л и ц а 24.3. Методы определения неоднородности пленок Группа методов Метод Химические Травление: высокотемператур- ное 0,05 Оптический ыикроскоп, его поле зрения Разрушающий метод, Т 1000 —: 1500 К 7=400 К 2 — 5 0,05 низкотемпсратурнсс Выделение газа прн электролизе Электрохи- мнческие 0,1 — 0,3 Оптический микраскоп, его поле зрения Напряжение поляризации 1О— 50 В, разрушающий Напряжение поляризации 1 — 50 В, разрушающий 0,1 — 0,3 Выделение твердых продуктов То же Электрогра- фический 0,1 — 0,3 Регистрация на фотобумагу или в растворе с индикатором Напряженке по- Оптический микляоизации 10 — раскоп, вся пло- 50 В, неразруша- щадь образца ющнй Локальный пробой Электричес- кие ! — 5 10 Ступенчатый подъем напряжения, разрушающий Напряжение поляризации 10— 20 В, неразруша- ющий Счетчик импульсов, вся площадь образца Оптический микроскоп, вся площадь образца 10 — 15 Метод жидкпх кри- сталлов 1 — 2 Оптическве 0,05 — 1,0 Светлое н темное поле, поляризовапный свет, фазовый контраст Наблюдение в отраженном свете, неразрушающнй Оптический микроскоп с увеличением до 1000 ,его поле зрения Электронно- мнкроскопн- ческие Просвечиватощая н сканирующая микроскопия, метод реплик Разрушающий метод 0,005 0,005 Электронный микроскоп с увеличением до 50 000 ~т его поле зрения или иной степени ухудшают электрические показатели пленок и являются одной из основных причин снижения надежности приборов, в которых эти пленки применяются, а тахтке и выхода годных изделий.
Существующие методы определения и контроля дефектности ЭНП можно объединить в следующие группы: химические, электрохимические, электрографические, опти тесине и электронно-микроскопические. К химическим относятся методы селективного травления пленки, при которых ва местах дефектов растравливается не только плеяка, но и подложка. Травители могут быть газообразными (высокотемпературное транлеиие) и жидкостными (яизкотемперзтурное травление).
В электрохнмнчсскнх методах образец исследуется в электролите прн аподной или катодной поляризации подложки. При этом на местах дефектов можно наблюдать выделение пузырьков газообразных продуктов электро. лиза. При электрохнмическом декорировании на местах дефектов происходит локальное образование твердых продуктов электролиза, например металлов.
Разновидностью декорирования является электрографический метод, прн котором поверхность пленки приводится в контакт с бумагой, пропитанной составом, изменятоптим свой цвет при электролизе. Часто используется фотобумага с увлажненной эмульсией. В этом случае в местах дефектов происходит электрохимическая засветка фоточувствительного слоя, выявляющаяся прн проявлении.
Вместо бумаги можно применять растворы или гели с соответствующим реактивом, например гель растворимого крахызла с раствором иодилв калия — при электролизе восстанавливающнйся иод окрашивает крахмал. К электрическим методам относятся методы короткого замыкания и жидких крисгал- 265 Обц/ил сведения 5 25.1 РАЗДЕЛ 25 ЗЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОЙНЫЕ /!7!Аг'ЕРЙАЛЫ ВЫСОКОЙ ЙАГРевостой кости Э. 3. Аснович, В, А. Кодганова 25сЕ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ лов. В методе короткого замыкания поверх пленки напыляется тонкий металлический электрод, а затем осуществляется электрический пробой при ступенчатом подьеме напряжения и ведется счет импульсов пробоя (метод авалогичеи самозалечивающемуся пробою, применяемому в микроэлектронике). В методе жидких кристаллов индикатороы служат иематические кристаллы.
Тонкий слой такого жидкого кристалла помещается между пленкой и прозрачным электродом. При приложении напряжения между подложкой и электродом в местах дефектов изменяются оптические характеристики укидкости и и ней возникают вихревые движения, которые хорошо наблюдаются в микроскопе. К оптическим методам относятсн светопольная, темнопольная н фазово-контрастная микроскопии в видимом свете. Эти методы применяются как самостоятельные, так и в сочетаяии с другими. В электронной микроскопии используют просвечивающую микроскопию нз снятых с подлоткки пленках, метод вилик и сканирующую микроскопию. В табл. 4.3 даи перечень наиболее распространенных методов обнаружения и исследования неоднородности ЭНП. Список литературы 24.1.
Тареев Б. М. Онснднэя нзслнцня. М.г Госзнерганздзт, !ЬИ, 124 с. В этом разделе описаны электроизоляциоиные материалы, способные длительно работать при температуре 300 'С и выше. Для получения таких материалов в качестве связующих в основном используют элементоорганические полимеры, описанные в равд. 5, н кеорганические — описанные в этом разделе, а в качестве наполвителей применяют различные неорганические тугоплавкие соединения, широко распространенные в природе (кремнезем, слюды, асбесты, тальк и др.), и соединения, получаемые синтетическим путем (синтетические слюды, асбесты и др.). Среди элементоорганических полимеров наибольшее значение для получения материалов высокой нагревастойкости имеют полимеры с неорганическими главными цепями молекул — полиорганасилоксаны, полиметвллоорганосилоксаны, а среди неорганических связующих — продукты, способные вступать в я!мичесиое взаимодействие с различиымн тугоплавкими неорганическими соединениями, например полиметаллофосфаты.
Иногда для улучшения технологических свойств (гибкости, зластичности, механической прочности и т, и.) электронзоляционных материалов вис- 24.2. Твреев Б. М., Лернер М. М. Окснднэя нзоляцнн. Мх Элергн», !оез. 208 с. 243. Юнг Л. Аводпые Окевдные Пкенхя! Пер. С енгл./Под ред. Л. Н. Звкгейыз н Л. Л. Одынцз. Лл Энергия, !957. 232 с. 24.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
