автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка способов оптимизации технологии металлизации полупроводниковых структур

На правахрукописи

гукетлов хасан мухамедович

разработка способов оптимизации технологии металлизации полупроводниковых структур

Специальность 05.27.01«Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах».

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ2004

Работа выполнена на ОАО Нальчикский завод полупроводниковых приборов и на кафедре физики Северо-Кавказского горно-металлургического института (ГТУ)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат физико-математических наук, доцент Кумыков Вячеслав Каншаубиевич

доктор технических наук, профессор Мустафаев Гасан Абакарович (г. Нальчик),

кандидат технических наук, доцент Осипов Юрий Васильевич (г. Москва)

Северо-Кавказский государственный технический университет, г. Ставрополь

Защита состоится 21 декабря 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К212.246.02 Северо-Кавказского горнометаллургического института (ГТУ) по адресу: 362021 г. Владикавказ, ул. Космонавта Николаева, 44, СКГМИ (ГТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СКГМИ (ГТУ), г. Владикавказ, ул. Космонавта Николаева, 44

Автореферат разослан £0 ноября 2004 г.

Ученый секретарь К.т.н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В связи с развитием тонкопленочных технологий в электронике значительно возрос интерес к изучению структуры и физико-химических свойств поверхностей раздела материалов. Использование тугоплавких металлов и сплавов в технологиях микроэлектроники позволило создать высокоэффективные и надежные приборы, обладающие высокой стабильностью рабочих параметров при относительно невысокой стоимости. Однако проблема создания надежных высокоадгезионных металлических покрытий на полупроводниковые и диэлектрические структуры остается одной из важнейших в производстве изделий микроэлектроники.

Для правильного подбора систем металлизации необходимы надежные данные по поверхностной энергии (поверхностному натяжению) и работе выхода электрона, однако подобные данные для тугоплавких и благородных металлов у разных авторов существенно различаются, что объясняется трудностью экспериментального определения поверхностного натяжения металлов в твердом состоянии, несовершенством методик измерения. Данные же по поверхностному натяжению редкоземельных металлов, перспективных при изготовлении высокотемпературных катодов, в литературе отсутствуют.

До недавнего времени материалы для высокотемпературных покрытий подбирались эмпирически, без предварительного теоретического обоснования. Достоверные данные по поверхностному натяжению, поверхностной энергии, работе выхода электрона позволяют целенаправленно вести поиск высокотемпературных металлических покрытий к полупроводникам и диэлектрикам, оценивать заранее адгезионные характеристики систем металлизации.

Другой комплекс проблем возникает в технологиях металлизации в вакууме в связи с тем, что в большинстве случаев нагревательные элементы устанавливаются внутри вакуумных камер. Это приводит к тому, что пары металлов, из которых изготовлены нагревательные элементы, осаждаясь на полупроводниковых структурах, могут существенно изменить их физико-химические свойства. Поэтому актуальной проблемой является разработка способов металлизации полупроводниковых структур, устраняющих эти недостатки.

Одной из предпосылок создания новых технологических решений явилось комплексное изучение физико-химических параметров материалов, используемых при создании элементной базы полупроводниковых приборов, а также характера взаимодействия этих материалов на границах раздела контактирующих элементов.

рос. национальная]

БИБЛИОТЕКА I

Цель работы. Изучение поверхностных и электрических свойств в системе кремний - металл с целью оптимизации технологии металлизации полупроводниковых структур и керамики. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.

Экспериментальное и теоретическое исследование поверхностного натяжения и поверхностной энергии чистых металлов на границе с собственным паром, работы выхода электрона, а также ее корреляции с поверхностной энергией металлов; изучение поверхностного натяжения многокомпонентных металлических систем как на границе с собственным паром, так и на границе с парами поверхностно-активных металлов; изучение характера взаимодействия хромоникелевых сплавов с ртутью и амальгамой таллия; разработка технологии металлизации керамики и фотонного отжига пленок хрома на кремнии с последующим изучением переходного сопротивления.

Научная новизна. Разработан метод фотонного отжига пленок

хрома и алюминия на полупроводнике в вакууме с помощью ксенонового источника некогерентного светового излучения. Впервые изучено влияние времени фотонного отжига на переходное сопротивление и структуру системы пленка хрома (алюминия) - полупроводниковая структура. На основе измерений электрических свойств и проведения рентгеноструктурного анализа установлены оптимальные режимы фотонного отжига, обеспечивающие улучшение адгезионного взаимодействия металлических покрытий к кремниевым структурам.

На установке для высокотемпературных измерений поверхностного натяжения металлов в твердом состоянии впервые получены достоверные данные поверхностного натяжения редкоземельных металлов - иридия, гафния, палладия, рутения, стронция и циркония на границе с собственным паром; значения поверхностного натяжения хромеля, копеля и алюмеля в твердой фазе, а также поверхностного натяжения твердых меди и серебра в парах олова.

Впервые определено поверхностное натяжение и работы выхода электрона стали Х18Н10Т, базовой для электронной техники, в твердом состоянии, а также адгезия к ней ртути и амальгамы таллия.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Методики фотонного отжига пленок хрома на кремнии некогерентным световым излучением были внедрены в производство в ОАО СКБ «Элькор» (г. Нальчик) в технологиях изготовления лавино-пролетных диодов.

Метод металлизации керамики за счет фокусировки луча света, предложенный в данной работе, позволяет создать высококачественное металлическое покрытие керамической подложки, исключающее

нежелательный нагрев керамики, сопровождающийся выходом газовых включений из объема керамики в приконтактную область.

Экспериментальные данные поверхностного натяжения на различных межфазных границах, полученные компенсационным методом нулевой ползучести, а также результаты теоретических расчетов, проведенных на основе электронно-статистической теории, могут быть успешно использованы при изготовлении систем металлизации к полупроводниковым и диэлектрическим структурам в технологиях микроэлектроники.

Результаты работы могут быть применены при исследованиях и разработках технологических процессов в других областях микротехнологий, в частности, для модификации поверхностных свойств металлов и сплавов, формировании новых типов полупроводниковых материалов с заданными свойствами.

Материалы диссертации внедрены также в учебный процесс в КБГУ и СКГМИ.

На защиту выносятся:

1. Разработанный метод фотонного отжига в вакууме пленок хрома и алюминия на кремнии с помощью ксенонового источника некогерентного светового излучения, расположенного вне вакуумной камеры и позволяющго исключить влияние вредных паров нагревательных элементов на характеристики полупроводниковых структур

2. Разработанная технология металлизации керамики методом нанесения медносодержащих паст с последующей обработкой световым лучом от мощного ксенонового источника, исключающую внесение газовых составляющих из объема керамики в приконтактную область.

3. Результаты исследований поверхностного натяжения редкоземельных металлов на границе раздела твердая фаза -собственный пар, полученные впервые компенсационным методом нулевой ползучести, которые показали, что они в среднем на 15% выше соответствующих значений поверхностного натяжения в жидком состоянии.

4. Экспериментальные исследования поверхностного натяжения благородных и переходных металлов, термопарных сплавов, а также стали Х18Н10Т компенсационным методом нулевой ползучести, значительно увеличивающие точность измерений. Значения поверхностного натяжения меди и серебра и обнаруженный эффект значительного их снижения в присутствии паров олова. Результаты исследования краевых углов смачивания стали Х18Н10Т ртутью и амальгамой таллия, измеренные методом лежащей капли, и

рассчитанные по этим данным значения работы

адгезии на указанных межфазных границах.

5. Рассчитанные на основе электронно-статистической теории значения поверхностной энергии и работы выхода электрона гладких граней металлических монокристаллов и установленную корреляционную зависимость между указанными параметрами, на основе которой можно рассчитать параметры термокатодов электронных приборов.

Личный вклад автора. Диссертация представляет собой самостоятельную работу автора. Выбор темы, планирование эксперимента и обсуждение полученных результатов выполнены автором совместно с научным руководителем, кандидатом физико-математических наук, доцентом Кумыковым В.К.

Апробация результатов. Основные результаты, полученные в диссертации, обсуждались:

на 7-й и 8-й учебно-методических конференциях стран СНГ «Современный физический практикум» в 2003,2004 г.г. на семинарах по микроэлектронике ОАО СКБ «Элькор», г. Нальчик в 1999-2004 г.г.

на научных семинарах кафедры физики и кафедры электронных приборов СКГМИ

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и списка литературы. Объем работы составляет 120 страниц, в том числе 5 рисунков и 7 таблиц. Список цитированной литературы включает 90 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель, указаны конкретные задачи исследования, новизна полученных результатов и изложены защищаемые положения.

В первой главе дается краткий обзор методов измерения электрических параметров ЛПД и переходного сопротивления систем металлизации к кремнию, которое является одним из наиболее информативных показателей качества контакта. Рассмотрены наиболее распространенные способы измерения переходного сопротивления металл-кремний и проанализированы особенности технологии фотонного отжига металлизированных поверхностей полупроводниковых структур и керамики.

В этой же главе анализируются особенности проведения высокотемпературных измерений в условиях вакуума. Предлагаются способы и устройства, оптимизирующие проведение исследований в указанных условиях.

Существенные трудности возникают в постановке

лабораторного эксперимента при высоких температурах. Как правило, нагревательные элементы изготавливаются из тугоплавких металлов -молибдена, вольфрама и тантала, которые обладают высокой упругостью паров при высоких температурах, или, как принято выражаться, обладают высокой летучестью.

В процессе эксперимента пары нагревательных элементов конденсируются на поверхности образца, вызывая его загрязнение. При этом измерение параметров поверхности происходит не на границе раздела металл - собственный пар, а на границе раздела металл — смесь его собственных паров с парами нагревательного элемента. Достоверность полученных при этом параметров вызывает сомнения.

В диссертационной работе разработан надежный способ получения высоких температур в условиях глубокого вакуума без загрязнения поверхности образца. Он основан на использовании сфокусированного теплового излучения ксеноновой лампы, расположенной вне рабочей камеры.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Пучок света от ксеноновой лампы направляется через собирающую линзу и иллюминатор внутрь вакуумной камеры и, попадая на образец, разогревает его до необходимой температуры. Способ полностью исключает загрязнение рабочего объема камеры парами нагревательных элементов. Он может быть использован при измерениях поверхностного натяжения в жидкой и твердой фазах, работы выхода электрона, в технологиях металлизации керамики, вакуумного напыления. Нами создан опытный образец устройства и проведены его испытания.

Проведение прецизионных измерений в вакууме требует соблюдения ряда технических условий. Одним из них является устранение механических возмущений, которые могут передаваться в рабочий объем при измерении таких чувствительных параметров как поверхностное натяжение и поверхностная энергия, работа выхода электрона и т.д. Главным источником таких возмущений является вакуумный насос, вибрации от которого передаются в вакуумную камеру.

Гашение колебаний производится, как правило, с использованием виброгасящих сильфонов, которые устанавливаются вертикально между насосом и рабочей камерой. Однако эти устройства оказываются недостаточно эффективными, так как вибрации передаются в рабочую камеру через пол, стены, оснастку.

В диссертационной работе разработан и испытан эффективный способ гашения вибраций, основанный на применении виброгасящих сильфонов, однако условия его применения имеют принципиальные особенности.

Насос размещается под камерой и подключается к ней через виброгасящий сильфон. В исходном состоянии, т.е. когда давление в камере

равно атмосферному, откачивающее устройство опирается на бетонное основание пола. При этом виброгасящий сильфон растянут в пределах, ограниченных режимами упругой деформации. При откачке камеры давление внутри нее падает. При этом возникает сила разрежения, под действием которой откачивающее устройство отрывается от платформы и зависает над ней. Регулирование зависания насоса проводится дополнительными грузиками.

Как показали испытания, предложенный в работе способ позволяет существенно повысить эффективность гашения вибраций в вакуумных установках через коммуникационные соединения, а также опорные и стеновые конструкции. Способ защищен патентом РФ.

Во второй главе приводятся результаты исследования влияния фотонного отжига на параметры пленок хрома и алюминия на кремнии.

Фотонный отжиг пленок хрома и алюминия на кремнии проводился с использованием когерентного излучения по методике, описанной в первой главе. В качестве подложки использовались пластины кремния диаметром 60 мм и толщиной 200 мкм, на которых с помощью ионного легирования бором создавалась структура р+-П-П+.

Нанесение пленок хрома и алюминия осуществлялось при давлении Па. Температура пластины в процессе напыления поддерживалась ~30°С. Толщина напыленного слоя металлических пленок контролировалась по сопротивлению спутника и составляла ,

Эффективность фотонного отжига оценивалась по изменению переходного сопротивления Л*. Измерение проводилось 4-х зондовым методом. Результаты измерений представлены на рис. 1 (пленка хрома на кремнии) и 2 (пленка алюминия на кремнии) в виде зависимости отношения сопротивления после отжига к сопротивлению до отжига

ОТ времени отжига т.

Как видно из полученных зависимостей, применение фотонного отжига, способствует устранению вакансий и других физических дефектов кристаллической решетки, снятию внутренних напряжений приконтактных областей, а также, что очень важно, переходу аморфной фазы в кристаллическую.

Эти результаты подтверждаются данными рентгеновских исследований, проведенных в диссертационной работе на установке «Дрон-3».

В процессе работы было также выяснено, что длительный фотонный отжиг приводит к некоторой эрозии поверхности пленок хрома и алюминия. Кроме того, возможно дополнительное окисление пленок хрома и алюминия, а также процессы силицидообразования. Эти процессы приводят к увеличению

Различная глубина минимумов кривых 1 и 2 на рис. 1, а также соответствующее минимумам время отжига - за счет различия динамики этих конкурирующих процессов для пленок хрома и алюминия. Это связано с тем, что, во-первых, хром больше подвергается окислению, чем алюминий, а во-вторых, температура плавления хрома больше температуры плавления алюминия, в то время как коэффициент отражения у алюминия больше. Поэтому при одной и той же дозе облучения отжиг дефектов в алюминии будет происходить в большей степени, чем в хроме.

Рис.1. Зависимость относительного контактногго сопротивленя Я/Ко от времени облучения для контактов хром-кремний (кривая 1) и алюминий-кремний (кривая 2)

Рис. 2. Дифрактограммы кремния ориентации (111) (диаграмма А) и пленки хрома на кремнии до фотонного отжига (диаграмма Б) Третья глава посвящена исследованиям поверхностных параметров металлов и сплавов на межфазных границах. Точные характеристики поверхности металлов, используемых при производстве элементной базы изделий микро- и наноэлектроники необходимы для правильной оценки

адгезионного взаимодействия металлических пленок с

кремниевыми и керамическими структурами.

Для исследования поверхностного натяжения металлов в твердой фазе использовался высокотемпературный вариант компенсационного метода нулевой ползучести. Его основной особенностью является электротоковый разогрев образца. Градиент температуры в образце создается теплоотводом сверху массивными зажимами и снизу легким радиатором из исследуемого металла в виде изогнутой пластинки, навешиваемой на горизонтально расположенную часть образца. На рис. 3 показана схема проведения эксперимента.

По достижении вакуума 10"5 мм.рт.ст. приступали к отжигу образца, при котором шел рост зерен поликристаллического образца. Затем плавно повышалась температура образца до рабочей, что приводило к его ползучести. Далее, перемещая подвижный грузик вдоль коромысла механического рычага добивались компенсации стягивающего усилия, обусловленного поверхностным натяжением.

Рис. 3 Схема проведения эксперимента по измерению поверхностного натяжения твердых металлов компенсационным методом нулевой ползучести. Здесь 1 - образец, 2 - зажимы, 3 - радиатор, 4 - коромысло механического рычага, 5 - компенсационный грузик, 6 - зеркальце.

В процессе эксперимента измерялись перемещение компенсационного грузика А1 и вес Р нижней части образца. Величина Р определяется путем отделения и взвешивания нижней части образца после опыта. Отделение производится в месте образования шейки.

Описанным методом измерялось поверхностное натяжение металлов редкоземельной группы, которые представляют значительный интерес для современной микроэлектроники. Поверхностное натяжение поликристаллических образцов иридия, гафния, палладия, родия, стронция,

циркония, проводились на границе с собственным паром. В таблице 1 приводятся значения поверхностного натяжения От,, температуры, при которых эти данные получены, а также для сравнения литературные данные 0та. Здесь же приводятся литературные данные поверхностного натяжения указанных металлов в жидкой фазе сж и чистота образцов исследованных металлов.

Как видно из таблицы 1, полученные в диссертационной работе результаты отв для циркония - более точные, а для других металлов результаты измерений поверхностного натяжения получены впервые.

Таблица 1.

Поверхностное натяжение металлов редкоземельной группы

Мета Содержан Тцл, к Топ. К , мДж/м2 о*.

лл ие осн. компонен та, мае. % Результ. экспер. Литер, данные мДж/м2

1г 99,95 2727 2580 + 40 2720 + 40 - 2400

Ш 99,95 2250 2110+30 1670 ±32 - 1460

Рс1 99,95 1825 1740 ±30 1520 ±30 - 1470

Ю1 99,90 2239 2050130 2280 ±35 - 1940

Бг 99,95 1043 980 ±20 430 ±8 - 288

Ъх 99,98 2128 2000 ±30 1730 ±30 1850 1400

Полученные данные поверхностного натяжения указанных металлов, за исключением стронция, примерно на 10-30% выше экспериментальных значений для жидкого состояния. Если, однако, принять во внимание, что межфазная энергия на границе твердый металл - жидкий составляет 10-20% от то согласие измеренных значений поверхностного натяжения с данными по поверхностному натяжению их в жидкой фазе следует считать удовлетворительным.

Тем же методом измерялось поверхностное натяжение благородных и переходных металлов: меди, серебра, золота, платины, хрома, никеля, кобальта, вольфрама, молибдена. Экспериментальные данные поверхностного натяжения указанных металлов в твердой фазе значительно точнее соответствующих данных, полученных другими авторами, что позволяет использовать их как справочные.

Термопарные сплавы, к числу которых относятся хромель, копель, алюмель и т.д., находят широкое применение в электронной промышленности для измерения температур. Однако поверхностные свойства указанных сплавов, которые влияют на точность измерения температур, до настоящего времени не подвергались систематическому

изучению. В связи с этим в диссертационной работе были проведены измерения их поверхностного натяжения в твердой фазе. Данные измерений приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Сплав Состав, мае. % Температура (область) плавления, К Температура опыта, К Поверхностное натяжение 0™, мДж/м2

Хромель № - 90%, Сг -9%, Со -1% 1162 1105112 1748161

Копель N¡-43%, Мп-1%, Бе-0,15%, 81-0,1%, остальное - Си 1017 967110 1412170

Алю-мель А1-2%,№-94%, Мп - 2%, Со-0,8%, 1%, Бе-0,2% 1157-1177 1100112 1495184

Распространенными границами раздела, встречающимися в технологических процессах, являются медь - пары олова и серебро - пары олова. Этим и был обусловлен интерес к изучению поверхностного натяжения в указанных системах.

На описанном приборе для измерения поверхностного натяжения твердых металлов были измерены поверхностные натяжения поликристаллических образцов меди и серебра в парах олова. Полученные данные приводятся в таблице 3.

Таблица 3

Металл тдл ) к того К ата в парах Бп, мДж/м2 а-п, в собственных парах, мДж/м2

Си 1356 12531 15 1043134 1520114

а8 1234 1108114 751127 1205126

Анализ полученных данных показывает, что присутствие паров олова, являющегося поверхностно-активным по отношению к меди и серебру, заметно снижает их поверхностное натяжение. Таким образом присутствие паров поверхностно-активных металлов может оказывать существенное влияние на параметры металлизированных систем.

Благодаря своим замечательным свойствам сталь Х18Н10Т широко применяется в технологических процессах изготовления изделий микроэлектроники. Однако, несмотря на существование в литературе обширной информации по инженерным свойствам этой стали, ее поверхностные и эмиссионные свойства изучены весьма слабо. В связи с этим были проведены исследования поверхностных свойств стали Х18Н10Т на различных межфазных границах: поверхностного натяжения в твердой фазе на границе с собственным паром, работы выхода электрона, краевого угла смачивания стали ртутью марки Р-1 и амальгамой таллия эвтектической концентрации, а также адгезии фаз на указанных границах раздела.

Поверхностное натяжение стали О-щ измерялось высокотемпературным вариантом компенсационного метода нулевой ползучести. Состав стали характеризуется следующими компонентами в % (по массе): С - 0,08; Мп -1,21; Si - 0,54; S - 0,009; Р - 0,032; Сг - 17,78; Ti - 0,45; Ni - 10,08.

Также измерялись краевые углы смачивания стали ртутью и амальгамой таллия. Ниже приводятся значения ст стали Х18Н10Т в твердой фазе с указанием доверительного интервала при надежности 95%. Здесь же дается значение поверхностного натяжения в жидком состоянии аж при температуре плавления: ст= (1340±42) мДж/м2. аж = 1180 мДж/м2. В отличие от литературных данных для полученные в диссертации данные для показывают скачкообразное изменение поверхностного натяжения при переходе из жидкого состояния в твердое, что позволяет оценить величину межфазного натяжения на границе раздела твердая фаза - жидкая.

Получены следующие значения краевых углов смачивания систем сталь - ртуть и сталь - амальгама таллия при комнатной температуре, а также соответствующие значения работы адгезии W: 0 сталь - ртуть =131 град; 9 сталь - амальгама таллия =113 град; W сталь - ртуть =118 мДж/м2; W сталь - амальгама таллия = 25 мДж/м2.

Работу выхода электрона поликристаллических образцов стали в виде таблеток измеряли фотоэлектрическим методом при комнатной температуре.

Используя традиционную методику построения графиков фототока и их анализа с помощью кривых Фаулера, были получено значение работы выхода электрона

Экспериментальные данные поверхностного натяжения стали Х18Н10Т в твердом состоянии примерно на 13% выше соответствующих экспериментальных значений для жидкого состояния.

В четвертой главе приводятся теоретические расчеты поверхностных параметров. В частности, были рассчитаны значения поверхностной энергии гладких граней металлических монокристаллов по формуле, предложенной С.Н. Задумкиным:

где - межплоскостное расстояние, - число частиц на единицу

площади грани (Ък1), \У(го) - энергия кристаллической решетки в расчете на один атом, - номер плоскости.

В той же теории автором была установлена связь между поверхностной энергией ^(ИЫ) и работой выхода электрона ф(Ыс1) гладких граней металлических монокристаллов, которая может быть представлена формулой:

В 1

(р{Ък1) + — а/^Ш) = сотг, 2

(2)

где В - постоянная, зависящая только от типа структуры решетки металла, а - постоянная решетки и г - число свободных электронов на атом.

Указанная формула качественно правильно передает корреляцию между ^(Ш) и ф(Ьк1). Из нее следует, что грани с меньшей поверхностной энергией обладают большей работой выхода электрона и наоборот.

При количественной проверке указанной корреляции было использовано выражение для разности работ выхода различных граней кристалла, полученное из (2):

где Дф и ДГт - соответственно разности работ выхода и свободной поверхностной энергии двух различных граней. Вычисленные значения по (4) могут сравниваться с экспериментально определенными значениями

Рассчитанные значения ^(Ш) и Дф(Ьк1)теор по формулам (2) и (4), а также экспериментальные значения работы выхода найденные

диссертантом и различными авторами, и их соответствующие разности ДфЭКСП и Дфтеср приведены в таблице 4. Из таблицы видно, что ДфЗШ1 и ^мр-геор согласуются по порядку величины.

Таблица 4

Корреляция поверхностной энергии и работы выхода гладких граней металлических монокристаллов

Металл Тип реше тки Т1Ш, К мДж/'м2 <р(Ьк1)„С11, э.В. Лфтетр э.В. Лфзксп э.В.

(100) (110) (111) (100) (ПО) (111) (100) (110) (100) (111) (ПО) (111) (100) (ПО) (100) (111) (110) (111)

N1 ГЦК 1728 1490 1780 1360 4,89 4,64 5,22 0,38 -0,21 -0,55 0,25 -0,33 -0,58

№ ОЦК 2770 2350 1770 2430 3,95 4,80 3,88 -0,56 0,07 0,63 -0,85 0,07 0,92

Та ОЦК 3270 2280 1980 2660 4,15 4,80 4,00 -0,29 0,36 0,67 -0,65 0,15 0,80

Мо ОЦК 2890 2670 2170 2920 4,40 5,00 4,10 -0,43 0,22 0,64 -0,60 0,30 0,90

XV ОЦК 3650 3010 2430 3350 4,60 5,35 4,40 -0,52 0,31 0,81 -0,75 0,20 0,95

выводы

1. Разработан и испытан метод металлизации керамики и фотонного отжига кремниевых структур некогерентным световым излучением от ксенонового источника, расположенного вне рабочей камеры. Метод исключает загрязнение рабочего объема парами посторонних веществ, испускаемыми при установке нагревательных элементов в рабочий объем. При этом значительно снижается вероятность выхода газовых включений из объема подложки в приконтактную область.

2. Предложен способ и разработано устройство для гашения вибраций в вакуумных системах при проведении прецизионных исследований. Способ защищен патентом РФ (Патент РФ №2236059 от 10 сентября 2004 г.). Способ позволяет значительно повысить достоверность и точность измеряемых результатов при высокотемпературных исследованиях в вакууме.

3. Показано, что фотонный отжиг металлизированного кремния позволяет значительно уменьшить переходное сопротивление контактной области, способствует отжигу вакансий и других физических дефектов кристаллической решетки, а также снятию внутренних напряжений приконтактных областей.

4. Впервые проведены исследования поверхностного натяжения редкоземельных металлов в твердом состоянии. Также измерено поверхностное натяжение благородных и переходных металлов как на границе с собственным паром, так и с парами олова. Показано, что пары олова (металла с более низким поверхностным натяжением) существенно снижает поверхностное натяжение меди (более, чем на 30%) и серебра (более, чем на 37%).

5. Проведено изучение характера взаимодействия на границе раздела нержавеющей стали с ртутью и амальгамой таллия с измерением краевого угла смачивания и расчетом работы адгезии.

6. В рамках электронно-статистической теории проведена оценка анизотропии поверхностной энергии (ПЭ), работы выхода электрона (РВЭ) и установлена между ПЭ и РВЭ для гладких граней металлических монокристаллов.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М., Шидов Х.Т., Ошроева Р.З. Влияние некогерентного светового излучения на сопротивление контакта металл-кремний // Известия вузов. Материалы электронной техники. -2003. -№2. -С. 30-31.

2. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Способ гашения вибраций в вакуумных установках. Патент РФ №2236059 от 10 сентября 2004 г.

3. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Установка для высокотемпературного нагрева в вакууме тугоплавких металлов и сплавов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2004. -№6. -С. 35-36.

4. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Исследование поверхностного натяжения, работы выхода электрона стали Х18Н10Т и адгезии к ней ртути и амальгамы таллия // Известия вузов. Черная металлургия. -2004. -№3. -С. 43-44.

5. Гукетлов Х.М., Кумыков В.К. Устранение вибраций при проведении прецизионного лабораторного эксперимента в условиях вакуума // Труды 8-й международной конференции "Современный физический практикум"/ -М.: -2004. -С. 235-236.

6. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. К методике проведения высокотемпературного лабораторного эксперимента в условиях вакуума // Труды 7-й международной конференции "Современный физически практикум"/ - М.: -2002 г., С. 253-255.

7. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение некоторых редкоземельных металлов в твердом состоянии // Физика металлов и металловедение. -1983. -№2. -С. 408-409.

8. Кумыков В.К., Карашаев А.А., Белгороков Л.Г., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение некоторых хромоникелевых сталей в твердом состоянии и адгезия к ним ртути и амальгамы таллия // Физика межфазных явлений / -Нальчик: -КБГУ. -1978. -С. 94-96.

9. Кумыков В.К., Карашаев А.А. Белгороков Л.Г., Коков A.M., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение и работы выхода электрона стали Х180Н10Т в твердом состоянии // Физика межфазных явлений / -Нальчик. -КБГУ. -1977. -С. 104-106.

10. Карашаев А.А., Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение твердых меди и серебра в парах олова // Физика межфазных явлений / Нальчик. -КБГУ. -1976. -С. 71-73.

В печать 20.11.2004. Тираж 100 экз. Заказ № 4284 Типография КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

»24 3-te

Общая характеристика работы.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛПД И ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СИСТЕМ

МЕТАЛЛИЗАЦИИ К КРЕМНИЮ.

Введение.

1.1. Методы измерения переходного сопротивления систем металлизации к кремнию.

1.2. Особенности проведения высокотемпературного эксперимента в условиях вакуума. Получение высоких температур с использованием светового облучения.

1.3. Устранение вибраций при проведении прецизионного лабораторного эксперимента в условиях вакуума.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ФОТОННЫЙ ОТЖИГ ПЛЕНОК ХРОМА И АЛЮМИНИЯ

НА КРЕМНИИ.

Введение.

2.1. Методика проведения фотонного отжига.

2.2. Характеристика образцов и некоторые данные о свойствах границы раздела хром-кремний.

2.3. Изучение микроструктуры пленок хрома на кремнии.

2.4. Зависимость контактного сопротивления границы раздела хром-кремний и алюминий-кремний от времени фотонного отжига.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ, ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ И РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНА НА НЕКОТОРЫХ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ. .47 Введение.

3.1. Метод нулевой ползучести.

3.2. Высокотемпературный вариант компенсационного метода нулевой ползучести для измерения поверхностного натяжения металлов в твердом состоянии.

3.3. Измерение поверхностного натяжения некоторых тугоплавких металлов и сплавов на границе раздела твердая фаза -собственный пар.

3.3.1. Поверхностное натяжение металлов редкоземельной группы.

3.3.2. Поверхностное натяжение металлов переходной группы.

3.3.3. Поверхностное натяжение некоторых термопарных сплавов в твердом состоянии.

3.4. Исследование поверхностного натяжения и адгезии на некоторых межфазных границах.

3.4.1. Адгезия пленок на твердых подложках.

3.4.2. Поверхностное натяжение твердых меди и серебра в парах олова.

3.4.3. Исследование поверхностного натяжения, работы выхода электрона стали Х18Н10Т и адгезии к ней ртути и амальгамы таллия.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. ОРИЕНТАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ, ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И РАБОТЫ ВЫХОДА ГЛАДКИХ ГРАНЕЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ.

4.1. Анизотропия поверхностной энергии и работы выхода электрона металлов и сплавов.

4.2. Расчет поверхностной энергии металлов 1В и 2В электронно-статистическим методом.

4.3. Ориентационная зависимость поверхностной энергии и работы выхода электрона металлических монокристаллов.

Выводы к главе 4.

Для правильного подбора систем металлизации необходимы надежные данные по поверхностной энергии (натяжению) и работе выхода электрона, однако подобные данные для тугоплавких и благородных металлов у разных авторов существенно различаются, что объясняется трудностью экспериментального определения поверхностного натяжения металлов в твердом состоянии, несовершенством методик измерения. Данные же по поверхностному натяжению редкоземельных металлов, перспективных при изготовлении высокотемпературных катодов, в литературе отсутствуют.

До недавнего времени материалы для высокотемпературных покрытий подбирались эмпирически, без предварительного теоретического обоснования. Достоверные данные по поверхностному натяжению, поверхностной энергии, работе выхода электрона позволяют целенаправленно вести поиск высокотемпературных металлических покрытий к полупроводникам и диэлектрикам, оценивать заранее адгезионные характеристики систем металлизации.

Другой комплекс проблем возникает в технологиях металлизации в вакууме в связи с тем, что в большинстве случаев нагревательные элементы устанавливаются внутри вакуумных камер. Это приводит к тому, что пары металлов, из которых изготовлены нагревательные элементы, осаждаясь на полупроводниковых структурах, могут существенно изменить их физико-химические свойства. Поэтому актуальной проблемой является разработка способов металлизации полупроводниковых структур, устраняющих эти недостатки.

Одной из предпосылок создания новых технологических решений явилось комплексное изучение физико-химических параметров материалов, используемых при создании элементной базы полупроводниковых приборов, а также характера взаимодействия этих материалов на границах раздела контактирующих элементов.

Цель работы. Изучение поверхностных и электрических свойств в системе кремний - металл с целью оптимизации технологии металлизации полупроводниковых структур и керамики. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи.

Экспериментальное и теоретическое исследование поверхностного натяжения и поверхностной энергии чистых металлов на границе с собственным паром, работы выхода электрона, а также ее корреляции с поверхностной энергией металлов; изучение поверхностного натяжения многокомпонентных металлических систем как на границе с собственным паром, так и на границе с парами поверхностно-активных металлов; изучение характера взаимодействия хромоникелевых сплавов с ртутью и амальгамой таллия; разработка технологии металлизации керамики и фотонного отжига пленок хрома на кремнии с последующим изучением переходного сопротивления.

Научная новизна. Разработан метод фотонного отжига пленок хрома и алюминия на полупроводнике в вакууме с помощью ксенонового источника некогерентного светового излучения. Впервые изучено влияние времени фотонного отжига на переходное сопротивление и структуру системы пленка хрома (алюминия) — полупроводниковая структура. На основе измерений электрических свойств и проведения рентгеноструктурного анализа установлены оптимальные режимы фотонного отжига, обеспечивающие улучшение адгезионного взаимодействия металлических покрытий к кремниевым структурам.

На установке для высокотемпературных измерений поверхностного натяжения металлов в твердом состоянии впервые получены достоверные данные поверхностного натяжения редкоземельных металлов - иридия, гафния, палладия, рутения, стронция и циркония на границе с собственным паром; значения поверхностного натяжения хромеля, копеля и алюмеля в твердой фазе, а также поверхностного натяжения твердых меди и серебра в парах олова.

Впервые определено поверхностное натяжение и работы выхода электрона стали Х18Н10Т, базовой для электронной техники, в твердом состоянии, а также адгезия к ней ртути и амальгамы таллия.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Методики фотонного отжига пленок хрома на кремнии некогерентным световым излучением были внедрены в производство в ОАО СКБ «Элькор» (г. Нальчик) в технологиях изготовления лавино-пролетных диодов.

Метод металлизации керамики за счет фокусировки луча света, предложенный в данной работе, позволяет создать высококачественное металлическое покрытие керамической подложки, исключающее нежелательный нагрев керамики, сопровождающийся выходом газовых включений из объема керамики в приконтактную область.

Экспериментальные данные поверхностного натяжения на различных межфазных границах, полученные компенсационным методом нулевой ползучести, а также результаты теоретических расчетов, проведенных на основе электронно-статистической теории, могут быть успешно использованы при изготовлении систем металлизации к полупроводниковым и диэлектрическим структурам в технологиях микроэлектроники.

Результаты работы могут быть применены при исследованиях и разработках технологических процессов в других областях микротехнологий, в частности, для модификации поверхностных свойств металлов и сплавов, формировании новых типов полупроводниковых материалов с заданными свойствами.

Материалы диссертации внедрены также в учебный процесс в КБГУ и

СКГМИ.

На защиту выносятся:

1. Разработанный метод фотонного отжига в вакууме пленок хрома и алюминия на кремнии с помощью ксенонового источника некогерентного светового излучения, расположенного вне вакуумной камеры и позволяющего исключить влияние вредных паров нагревательных элементов на характеристики полупроводниковых структур.

2. Разработанная технология металлизации керамики методом нанесения медносодержащих паст с последующей обработкой световым лучом от 4 мощного ксенонового источника, исключающая внесение газовых составляющих из объема керамики в приконтактную область.

3. Результаты исследований поверхностного натяжения редкоземельных металлов на границе раздела твердая фаза - собственный пар, полученные впервые компенсационным методом нулевой ползучести, которые показали, что они в среднем на 15% выше соответствующих значений поверхностного натяжения в жидком состоянии.

4. Экспериментальные исследования поверхностного натяжения благородных и переходных металлов, термопарных сплавов, а также стали Х18Н10Т компенсационным методом нулевой ползучести, значительно увеличивающие точность измерений. Значения поверхностного натяжения меди и серебра и обнаруженный эффект значительного их снижения в присутствии паров олова. Результаты исследования краевых углов смачивания стали Х18Н10Т ртутью и амальгамой таллия, измеренные методом лежащей капли, и рассчитанные по этим данным значения работы адгезии на указанных межфазных границах.

5. Рассчитанные на основе электронно-статистической теории значения поверхностной энергии и работы выхода электрона гладких граней металлических монокристаллов и установленную корреляционную зависимость между указанными параметрами, на основе которой можно рассчитать параметры термокатодов электронных приборов. Личный вклад автора. Диссертация представляет собой самостоятельную работу автора. Выбор темы, планирование эксперимента и обсуждение полученных результатов выполнены автором совместно с научным руководителем, кандидатом физико-математических наук, доцентом Кумыковым В.К.

Апробация результатов. Основные результаты, полученные в диссертации, обсуждались:

- на 7-й и 8-й учебно-методических конференциях стран СНГ «Современный физический практикум» в 2003, 2004 г.г.

- на семинарах по микроэлектронике ОАО СКВ «Элькор», г. Нальчик в 1999-2004 г.г.

- на научных семинарах кафедры физики и кафедры электронных приборов СКГМИ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, получен 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и списка литературы. Объем работы составляет 120 страниц, в том числе 12 рисунков и 14 таблиц. Список цитированной литературы включает 90 наименований.

выводы

По результатам работы были сделаны следующие выводы.

1. Разработан и испытан метод металлизации керамики и фотонного отжига кремниевых структур некогерентным световым излучением от ксенонового источника, расположенного вне рабочей камеры. Метод исключает загрязнение рабочего объема парами посторонних веществ, испускаемыми при установке нагревательных элементов в рабочий объем. При этом значительно снижается вероятность выхода газовых включений из объема подложки в приконтактную область.

2. Предложен способ и разработано устройство для гашения вибраций в вакуумных системах при проведении прецизионных исследований. Способ защищен патентом РФ (Патент РФ №2236059 от 10 сентября 2004 г.). Способ позволяет значительно повысить достоверность и точность измеряемых результатов при высокотемпературных исследованиях в вакууме.

3. Показано, что фотонный отжиг металлизированного кремния позволяет значительно уменьшить переходное сопротивление контактной области, по-видимому, способствует отжигу вакансий и других физических дефектов кристаллической решетки, а также снятию внутренних напряжений приконтактных областей.

4. Впервые проведены исследования поверхностного натяжения редкоземельных металлов в твердом состоянии. Также измерено поверхностное натяжение благородных и переходных металлов как на границе с собственным паром, так и с парами олова. Показано, что пары олова (металла с более низким поверхностным натяжением) существенно снижают поверхностное натяжение меди (на 30%) и серебра (на 37%).

5. Проведено изучение характера взаимодействия на границе раздела нержавеющей стали с ртутью и амальгамой таллия с измерением краевого угла смачивания и расчетом работы адгезии.

6. В рамках электронно-статистической теории проведена оценка анизотропии поверхностной энергии (ПЭ), работы выхода электрона (РВЭ) и установлена взаимосвязь между ПЭ и РВЭ для гладких граней металлических монокристаллов.

112

1. Двуреченский А.В., Качурин Г.А., Нидаев К.В., Смирнов Л.С. Импульсный фотонный отжиг полупроводниковых материалов. -М.: Наука, 1980. -180 с.

2. Королькова И., Крысов Г.А., Синьков Ю.П. Лазерный отжиг ионно-имплантированных слоев в тонких металлизированных кремниевых структурах // Электронная техника, сер. Электроника СВЧ. -1986. -№ 7. -С. 65-71.

3. Kemerink G.J., Pleiter F. Indium vacancy interaction in laser-annealed silion // Hyperfine Interfact. -1987. -№ 1-4. -P. 711-712.

4. Armigliato A., Nobili D., Solmi S., Bourret A., Werner P. Electron microscopy of As supersaturated Silicon // J.Electronchem Soc. -1986. -№ 13. -P. 25602565.

5. Востур В.Г., Лыба O.M., Ермаков A.B. Исследвание взаимодействия лазерного изучения на действие поликремниевых слоев // Материалы 2 конф. молод, ученых физфака Львов, ун-та. Львов, 25-29 апр. 1986 г./ Львов. -Изд-во Львовского ун-та. -1986. -146 с.

6. Демчук А.А., Пристрел A.M., Данилович Н.И., Лабунов В.А. Образование поверхностных периодических структур на кремнии при воздействии лазерного излучения миллисекундной длительности // Журнал технической физики. -1986. -Т. 56. -№ 4. -С. 810-813.

7. Kellock A.J., Nyberg G.L., Williams J.S. Thin film adhesion improvement under photon irradiation // J. Vacuum. -1985. -V. 35. -№ 12. -P. 625-628.

8. Yokota Katsuhiro, Nuta Kenji et. al. Halogen and mercury lamp annealing of arsenic implanted in to silicon // Jap. J. Appl phys. -1987. -№ 2. -P. 87-89.

9. Верещагина З.Д., Крысов Г.А., Цехмейстер E.A., Сергеичев А.С. Импульсное вжигание металлических пленок в кремний // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -№10. -1983. -С. 57-59.

10. Коршунов Ф.П., Соболев Н.А., Шераухов В.А., Гапоток Т.Н., Шешалко В.К., Нрибковский В.В. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом -М:. Наука. -1987. -С. 365-367.

11. П.Овсянникова С.В., Охневич А.В., Лейнова C.JL, Прохоренко H.JI. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом -М:. Наука. -1987. -С. 149-151.

12. Гайдук П.И., Комаров Ф.Ф., Соловьев B.C. Некоторые вопросы надежности и устойчивости полупроводниковых материалов и структур к воздействиям дестабилизированных факторов. Душанбе. -1986. -С. 56-60.

13. Родерник Э.Х. Контакты металл-полупроводник. -М:. -Радио и связь. -1982. -209 с.

14. Мадоян С.Г., Груздова Г.А. Манаенков JI.B. Лабораторный практикум по технологии полупроводниковых приборов. -М: МИСиС. -1978. -163 с.

15. Coleman D. F. Jr, Irvin F. С., Sze. S. M. Schotky Diodes with near ideal characteristics // Proc. IEEE. -1971. -V. 59. -P. 1121.

16. Yu A.Y.C. Electron Funneling and Contact Resistance of Metal-Silicon Contact Barriers // Solid State Electron. -1970. -V. 13. -P. 239.

17. Чернушенко A.M., Майбородин A.B. Измерения параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазона волн. М.: -1986. -328 с.

18. ГОСТ 19656.9-79. Диоды полупроводниковые СВЧ. Методы измерения электрических параметров. М.: -Наука. -1987. -234 с.

19. Касаткин Л.В., Таранухин В.Д. Измерение параметров полупроводниковых диодов СВЧ и эквивалентные схемы их включения // Электронная техника, сер. Электроника СВЧ. -1972. -№ 6. -С. 16-20.

20. Горбачевский В.А., Левкин А.П., Прахин П.Ф. Об измерении резонансных частот варакторных диодов // Вопросы радиоэлектроники, сер. Техника радиосвязи. -1972. -№5. -С. 17-19.

21. Adlerstein M. G., Moore E. Microware properties of Gawks. IMP ATT diodes of 33GHz in Prac. // Eighth Biennial. Conf. Active Microware Semiconductor Devices and Circuits / -Cornell Univ. -1981. -335 c.

22. Зи C.M. Физика полупроводниковых приборов. M.: -Энергия. -1973. -655 с.

23. Тагер А.С., Вальд-Перлов В.М. Лавино-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ. М.: -Сов. Радио. -1968. -187 с.

24. Kumykov V.K. The measurement of the surface tension of some pure metals in the solid state // Netherl. Journ. Materials Science and Engineering. -1983.-V. 60, P. 23-24.

25. Кумыков B.K., Гукетлов X.M. К методике проведения высокотемпературного лабораторного эксперимента в условиях вакуума // Труды 7-й международной конференции "Современный физический практикум"/ М.: -МФО. -2002. -С. 253-255.

26. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Установка для высокотемпературного нагрева в вакууме тугоплавких металлов и сплавов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2004. -№6. -С. 35-36.

27. Политехнический словарь. Ред. А.Ю. Ишлинский. -М.: Советская энциклопедия. -1989. -С. 26-80.

28. Эшбах Г.Л. Практические сведения по вакуумной технике. Перевод с нем. Б.И. Королева. -М.: -1966. -С. 131-133.

29. Гукетлов Х.М., Кумыков В.К. Устранение вибраций при проведении прецизионного лабораторного эксперимента в условиях вакуума // Труды 8-й международной конференции "Современный физический практикум"/ -М.: -МФО. -2004. -С. 235-236.

30. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Способ гашения вибраций в вакуумных установках. // Патент РФ №2236059 от 10 сентября 2004 г.

31. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М., Шидов Х.Т., Ошроева Р.З. Влияние некогерентного светового излучения на сопротивление контакта металл-кремний // Известия вузов. Материалы электронной техники. -2003. -№2. -С. 30-31.

32. Киклок Э. Адгезия и адгезивы. Наука и технология. М.: -Мир. -1991. -484с.

33. Лифшиц В.Г. Электронная спектроскопия и атомные процессы на поверхности кремния. М.: -Наука. -1985. -200 с.

34. Галкин Н.Г., Лифшиц В.Г., Плюснин Н.И. Упорядоченные поверхностные фазы в системе Si (111) Cr // Поверхность. Физика, химия, механика. -1987. -№ 12. -С. 50-58.

35. Лифшиц В.Г., Заводинский В.Г., Плюскин Н.И. Формирование поверхностных фаз хрома и эпитаксия SiCr2 на Si (111) // Поверхность. Физика, химия, механика. -1983. -№ 3. -С. 82-88.

36. Чашник В.М., Лавриненко И.А. Исследование электропроводности хромовых покрытий, нанесенных на поверхность алмазов. В кн.: Капиллярные и адгезионные свойства расплавов. Киев. -Наукова думка. -1987. -С. 134-137.

37. Ефимов И.Е., Козырь И .Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. М.: -Высшая школа. -1986. -464 с.

38. Практическая растровая электронная микроскопия (под ред. Дж. Роилдстейна, X. Яковица). -М.: -Мир. -1978. -656 с.

39. Алчагиров Б.Б., Карашаев А.А., Коков М.Б., Кумыков В.К., Ашхотов О.Г. Некоторые физико-химические свойства амальгам таллия. // Физика межфазных явлений. Нальчик: -КБГУ. -1976. -С. 113-119.

40. Гавриленко Ю.В., Черняков В.А., Воинов С.Г.// Известия вузов. Черная металлургия. -1973. -№10. -С. 57-60.

41. Костиков В.И., Харитонов А.В. Определение свободной поверхностной энергии циркония в твердой фазе. // Физика металлов и металловедение. -1973.-Т. 35.-С. 188-189.

42. Задумкин С.Н. Современные теории поверхностной энергии чистых металлов. В кн. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. -Нальчик: -Кабардино-Балкарское книжное издательство. -1965. -С 12-29.

43. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение некоторых редкоземельных металлов в твердом состоянии // Физика металлов и металловедение. -1983. -Т. 56. -№2. -С. 408-409.

44. Задумкин С.Н., Кумыков В.К., Хоконов Х.Б. Физическая химия поверхности расплавов. -Тбилиси: -Мецниереба. —1977. -С. 194-200.

45. Зимон А.Д. Адгезия пленок и покрытий. М.: Химия. -1977. -352 с.

46. Хоконов Х.Б. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. -Кишинев: -Штиинца. -1973. -190 с.

47. Скоров Д.М., Дашковский А.И., Маскалец В.Н., Хижный В.К. Поверхностная энергия твердых металлических фаз. -М.: -Атомиздат. -1973.-172 с.

48. Kumikov V.K., Khokonov Kh.B. On the measurement of surface free energy and surface tension of solid metals // J. Appl. Phys. -1983. -V.54. -№3. -P.1346-1350.

49. Дигилов P.M., Задумкин C.H., Кумыков B.K., Хоконов Х.Б. Измерение поверхностного натяжения тугоплавких металлов в твердом состоянии // Физика металлов и металловедение. -1976. -№5. -С. 68-71.

50. Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение некоторых термопарных сплавов в твердой фазе. // Материалы научно-практической конференции Молодежь, наука и техника, посвященной 60- летию образования КБАССР/ -Нальчик: КБГУ. -1983. -С. 35-37.

51. Карашаев А.А., Кумыков В.К., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение твердых меди и серебра в парах олова // Физика межфазных явлений / Нальчик: -КБГУ. -1976. -С. 71-73.

52. Кумыков В.К., Карашаев А.А., Белгороков Л.Г., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение некоторых хромоникелевых сталей в твердом состоянии и адгезия к ним ртути и амальгамы таллия // Физика межфазных явлений / -Нальчик: -КБГУ. -1978. -С. 94-96.

53. Кумыков В.К., Карашаев А.А. Белгороков Л.Г., Коков A.M., Гукетлов Х.М. Поверхностное натяжение и работы выхода электрона стали Х180Н10Т в твердом состоянии // Физика межфазных явлений / -Нальчик: -КБГУ. -1977. -С. 104-106.

54. Хокинг М, Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. -М.: -Мир. -2000. -516 с.

55. Лозовой А.Ю., Коржавый П.А., Пономарева А.В., Векилов Ю.Х. Автосегрегация на поверхности неупорядоченных сплавов // Материаловедение. 1997. - № 1. - С. 43-50.

56. Задумкин С.Н. К обоснованию правила Бравэ // ФТТ. -1963. -Т. 5. -В. 11. -С. 3317-3318.

57. Задумкин С.Н., Темроков А.И., Шебзухова И.Г., Алиев И.М. Взаимосвязь между поверхностными и другими свойствами веществ. Поверхностные явления в расплавах. -Киев: -Наукова Думка. -1968. -С. 9-20.

58. Темроков А.И. О теплофизических характеристиках поверхностей кристаллических тел // Теплофизика высоких температур. -2000. -Т. 38. -№ 4. -С. 573-578.

59. Задумкин С.Н., Шебзухова И.Г. // Физика металлов и металловедение. -1969. -Т. 28. -№ 3. -С. 434-439.

60. Шебзухова И.Г., Задумкин С.Н., Кумыков В.К. Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел. -Киев: Наукова Думка. -1972.-С. 146-151.

61. Шебзухова И.Г. Расчет анизотропии поверхностной энергии металлических кристаллов. Физика и химия поверхности. -Нальчик: -КБГУ.-1982.-С. 27-31.

62. Покровский Н.Л., Созаев В.А. Вычисление поверхностной энергии сплавов Юм Розери // Адгезия расплавов и пайка материалов. Киев: Наукова Думка. -1984. -№ 12. -С. 51-55.

63. Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous electron gas // Phys. Rev. -1964. -V. 136. -№3. -P. 846-871.

64. Kohn W., Sham L.J. Self consistent equations including exchange and correlation effects // Phys. Rev. -1965. -V. 140. -P. 1135-1138.

65. Lang N.D., Kohn W. Theory of metal surfaces: charge density and surface energy//Phys. Rev. -1970. -V. 1. -№ 12. -P. 4555^568.

66. Кобелева P.M., Гельчинский Б.Р., Ухов В.Ф. К расчету поверхностной энергии металлов в модели дискретного положительного заряда // Физика металлов и металловедение. -1978. -Т. 45. -№ 1. -С. 25-32.

67. Monnier R, Perdew J.R. Surface energy of simple metals: Self consistent inclusion of ion potential // Phys. Rev. Lett. -1976. -V. 37. -№ 19. P. 12861289.

68. Kiejna A. Surface properties of simple metals in a structureless pseudopotential model //ftiys. Rev. B. -1993. -V. 47. -№ 12.-P. 7361-7364.

69. Kiejna A. A note on face dependent surface properties of simple metals // J. Phys. D. Solid State Phys. -1982. -V. 15. -P. 4717-4725.

70. Дигилов P.M., Орквасов Ю.А., Хоконов Х.Б. Анизотропия поверхностной энергии и работы выхода электрона простых металлов в модели Ланга // Поверхностные явления на границах конденсированных фаз. Нальчик: -КБГУ. -1983. -С. 3-22.

71. Дигилов P.M., Созаев В.А., Хоконов Х.Б. Анизотропия поверхностной энергии и работы выхода щелочных металлов // Поверхность. Физика, Химия, Механика. -1987. -В. 6. -С. 13-18.

72. Солонович В.К., Мягков К.Г., Кухаренко JI.B., Макутина Л.Н., Якушин М.П. Анизотропия и температурная зависимость поверхностной энергии низкоиндексных граней простых и благородных металлов // Высокочистые вещества. -1991. № 4. - С. 75-82.

73. Хейне В., Коэн М., Уэйр Д. Теория псевдопотенциалов. М.: -Мир. -1973. -224 с.

74. Дигилов P.M., Созаев В.А., Хоконов Х.Б. Анизотропия поверхностной энергии и работы выхода в присутствии адсорбата // Поверхность. -1987. -№ 12.-С. 138-139.

75. Нефедов Б.И. Локальные работы выхода на гетерогенной поверхности // ДАН РФ. -1995. -Т. 542. -№ 6. -С. 765-771.

76. Fall C.J., Bingelli N., Baldereschi A. Anomaly in the anisotropy of the aluminium work function // Phys. Rev. B. -1983. V. 28. -№. 12. -P. 75447547.

77. Kiejna A., Zieba J. On adhesive energies at bimetallic interfaces // Surf. Sci. Lett. -1985. -№ 159. -P. 411-415.

78. Ибрагимов Х.И., Корольков В.А. Работа выхода электрона в физико -химических исследованиях расплавов и твердых фаз на металлической основе. -М.: -Металлургия. -1995. -75 с.

79. Williams F.L., Nason D. Binary alloy surface composition from bulk alloy thermodynamic date // Surf. Sci. -1974. -V. 5. -№ 2. -P.377-381.

80. Матысина 3.A., Лимина И.Б. Ориентационная зависимость поверхностной энергии свободных граней идеальных ГПУ кристаллов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -1999. -№ 11.-С. 88-90.

81. Матысина З.А. Поверхностная энергия свободных граней типа (hklO) ГПУ кристаллов // Поверхность. -1995. -№ 4. -С. 13.

82. Владимиров А.Ф. Анизотропия работы выхода электрона и ретикулярное уплотнение «рыхлых» граней металлических кристаллов // Поверхность.

83. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. -1999. -№ 9. -С. 66-68.

84. Liu X.-Y., Ohotnicky P.P., Adams J.B., Rohrer C.L., Hyland R.W. Anisotropic surface segregation in Al-Mg alloys // Surf. Sci. -1997. -V. 373. -№ 2-3. -P. 357-370.

85. Crampin S. Segregation and the work function of a random alloy: Pd Ag (111) // J. Phys. Condens. Mater. -1993. -V. 5. -№ 36. -P. 1443-1447.

86. Ruban A.V. Abrikosov L.A., Kats D.Ya, Gorelikov D., Jacobsen K.W., Skriver H.L. Self- consistent electronic structure and segregation profiles of the Cu -Ni (001) random alloy surface // Phys. Rev. B. -1994. -V. 49. -№ 16. -P. 11383-11395.

87. Smirnova E.A., Korhavyi P.A., Vekilov Yu.Kh. Surface segregation in Al-Zn Random Alloys // Phys. Low-Dim. Struct. -1999. -V. 5. -№6. -P. 113-116.

88. Дигилов P.M., Созаев B.A. К теории поверхностной сегрегации сплавов щелочных металлов // Поверхность. -1988. -№ 7. -С.42.

89. Bogdanov Н., Wojciechovski K.F. Electronic surface properties of alkali -metal alloys // J. Phys. D.: Appl. Phys. -1996. -V. 29. -P.- 1310-1315.

90. Попель С.И. Поверхностные явления в расплавах. -М.: Металлургия. -1994. -339 с.