Лазерное осаждение слоистых наноструктур на основе высокотемпературных

Лазерное осаждение слоистых наноструктур на основе высокотемпературных сверхпроводников с применением скоростной фильтрации

• Студенты II-III курсов.
• 2 чел./неделю.
• Субмиллиметровый и дальний ИК частотный диапазон становится все более важным для радиоастрономии, исследования верхних слоев атмосферы, диагностики плазмы и других применений. Сверхпроводниковые детекторы- миксеры рассматриваются как привлекательная альтернатива используемых в этом диапазоне контактов типа полупроводник-изолятор-полупроводник и диодов Шоттки и уже сейчас здесь достигнута более высокая чувствительность и расширен частотный диапазон детектирования с 1-2 до нескольких терагерц. Существенным фактором для достижения максимальной чувствительности болометра на горячих электронах является минимизация теплоёмкости чувствительного элемента, на который концентрируется всё принимаемое излучение. Это может быть реализовано путем микроминиатюризации планарных размеров активного элемента и уменьшения толщины используемых тонкопленочных мостиков до десятков или даже единиц нанометров.
  Тонкие высококачественные плёнки ВТСП и необходимые слоистые структуры на их основе могут быть получены методом импульсного лазерного осаждения. По сравнению с другими применяемыми методами лазерное испарение позволяет получать при наименьших затратах наиболее качественные структуры с минимальной толщиной слоёв ВТСП. Недостатком же метода является образование большого числа мелких капель и твёрдых частиц диаметром от 0.05 до 10 мкм, которые обычно попадают на подложку и имеют диаметр существенно превышающий толщину самой плёнки. Для борьбы с осаждением капель применяют ряд методов, но они не позволяют гибко менять условия осаждения и испаряемые материалы без вскрытия вакуумной установки, что очень важно из-за крайне малой толщины используемых для создания детекторов-миксеров слоёв ВТСП и эпитаксиальных подслоёв. Это затрудняет получение слоистых структур. Свободным от вышеперечисленных недостатков является используемый в данной работе метод, в котором специальная система скоростной фильтрации испаряемых потоков улавливает микроскопические твёрдые и жидкие частицы и позволяет получать гладкие плёнки ВТСП и слоистые структуры в традиционной, гибкой в применении, 'осевой' геометрии мишень-подложка. Принцип её работы основан на том, что время пролёта частиц плазмы от мишени к подложке короче времени пролёта более массивных паразитных кластеров, которые отсекаются быстрой механической заслонкой, закрываемой сразу вслед за пролётом плазменного потока.
  Исключительную эффективность этого метода фильтрации демонстрирует тот факт, что он снижает количество попадающих на подложку капель и твёрдых частиц не менее чем в 105 раз.
• Высоковакуумная технологическая установка, Nd-YAG лазер.
• Автоматизированная измерительная установка на базе ПК.
• Ответственные: Печень Евгений Владимирович: pechen@sci.lpi.msk.su; Варлашкин Андрей Валериевич: varlash@sci.lpi.msk.su. т. 132-67-69