Випуски УФМ »  Том 18, випуск 3

Одержання та фізичні властивості моно- та багатошарових металевих наноструктур

В. А. Артемюк, Л. І. Карбівська, О. Я. Кузнецова, В. Л. Карбівський, Л. П. Клюєнко, С. С. Смоляк

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримана: 01.08.2017. Завантажити: PDF

Аналіза літературних даних показує, що вивчення поверхнево нанесених металевих наноструктур є актуальною проблемою фізики поверхні. Кінцева структура тонких плівок залежить від значної кількости параметрів і чинників, таких як відмінності постійних ґратниць і коефіцієнтів термічного розширення речовини, що наноситься, та підложжя, що, в свою чергу, приводить до виникнення внутрішніх напружень і подальшої деґрадації плівки. В процесі формування моно- та багатошарових структур вагоме місце займають такі параметри, як температура та структура підложжя, швидкість осадження, фраґментація нанокластерів, характеристика змочування, час нанесення, віддаль від кювети до зразку, тиск у камері та температура розтопу в кюветі. Цілеспрямоване керування цими параметрами уможливлює прогнозувати та створювати поверхневі структури з необхідним набором фізико-хемічних властивостей.

Ключові слова: моношари металів, нанорельєф поверхні, термічне напорошення, субшерсткість.

PACS: 68.35.bt, 68.37.-d, 68.43.Vx, 68.55.jd, 81.15.Cd

Citation: V. A. Artemyuk, L. I. Karbivska, O. Ya. Kuznetsova, V. L. Karbivskyy, L. P. Klyuyenko, and S. S. Smolyak, Fabrication and Physical Properties of Mono- and Multilayer Metallic Nanostructures, Usp. Fiz. Met., 18, No. 3: 235—263 (2017) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.18.03.235

Цитована література (95)  
  1. J. H. Han, H. N. Hwang, H. G. Jee, B. Kim, S. Chung, Y. D. Kim, and C. C. Hwang, Surf. Sci., 604, No. 9: 853 (2010). Crossref
  2. N. V. Denisov, E. N. Chukurova, Yu. V. Luniakov, O. A. Utas, S. G. Azatyan, A. A. Yakovlev, A. V. Zotov, and A. A. Saranina, Surf. Sci., 623: 17 (2014). Crossref
  3. M. Wolz, Y. L. Huang, M. Seibt, and S. C. Erwin, Surf. Sci., 624: 15 (2014). Crossref
  4. C. Zhang, G. Chen, K. Wang, H. Yang, T. Su, C. T. Chan, M. T. Loy, and X. Xiao, Phys. Rev. Lett., 94: 176104 (2005). Crossref
  5. Y. Wu, Y. Zhou, C. Zhou, H. Zhan, and J. Kang, J. Chem. Phys., 133: 124706 (2010). Crossref
  6. I. Jarrige, R. Delaunay, and P. Jonnard, Solid State Commun., 136, No. 1: 11 (2005). Crossref
  7. F. Chiaravalloti, D. Riedel, and G. Dujardin, Phys. Rev. B, 79: 245431 (2009). Crossref
  8. L. Zhang, Y. Jeon, H. Shim, and G. Lee, J. Vac. Sci. Technol. A, 30, No. 3: 10.1116 (2012). Crossref
  9. G. Yang, Y. Zhou, H. Long, Y. Li, and Y. Yang, Thin Solid Films, 515, No. 20: 7926 (2007). Crossref
  10. M. Rai, A. Yadav, and A. Gade, Biotechnology Advances, 27, No. 1: 76 (2009). Crossref
  11. R. M. Tilaki, A. Irajizad, and S. M. Mahdavi, Appl. Phys. A, 84, No. 1: 215 (2006). Crossref
  12. G. Yang, D. Guan, W. Wang, W. Wu, and Z. Chen, Opt. Mater., 25, No. 4: 439 (2004). Crossref
  13. H. J. Lee, S. Y. Yeo, and S. H. Jeong, J. Mat. Sci., 38, No. 10: 2199 (2003). Crossref
  14. V. L. Karbivskyy, V. V. Vishniak, and V. H. Kasiyanenko, Adv. Microscopy Research, 6: 278 (2011). Crossref
  15. I. Dezsi, C. Fetzer, I. Szucs, J. Dekoster, A. Vantomme, and M. Caymax, Surf. Sci., 599, No. 1: 122 (2005). Crossref
  16. M. Naito, M. Ishimaru, J. A. Valdez, and K. E. Sickafus, J. Appl. Phys., 104, No. 7: 073524 (2008). Crossref
  17. K. Konuma, J. Vrijmoeth, P. M. Zagwijn, J. W. M. Frenken, E. Vlieg, and J. F. van der Veen, J. Appl. Phys., 73, No. 3: 1104 (1993). Crossref
  18. V. H. Lifshyts, Soros Educational Journal, 2: 107 (1997).
  19. Y. Zhuo, W.Sun, L. Dong, and Y. Chu, Appl. Surf. Sci., 257, No. 24: 10395 (2011). Crossref
  20. L. Zhao, K. Ding, X. Ji, J. Li, H. Wang, and W. Yang, Colloids Surf. A, 386, No. 1: 172 (2011). Crossref
  21. Y. J. Lu, J. Kim, H. Y. Chen, C. Wu, N. Dabidian, C. E. Sanders, C. Y. Wang, M. Y. Lu, B, H. Li, X. Qiu, W. H. Chang, L. J. Chen, G. Shvets, C. K. Shih, and S. Gwo, Science, 337, No. 6093: 450 (2012). Crossref
  22. H. Liu, Y .F. Zhang, D. Y. Wang, M. H. Pan, J. F. Jia, and Q. K. Xue, Surf. Sci., 571, No. 1: 5 (2004). Crossref
  23. C. R. Henry, Surf. Sci., 31, No. 7: 231 (1998). Crossref
  24. C. T. Campbell, Surf. Sci. Rep., 27, No. 1: 1 (1997). Crossref
  25. K. Oura, V. G. Lifshic, A. A. Saranin, A. V. Zotov, and M. Katajama, Vvedenie v Fiziku Poverkhnosti [Introduction to Surface Physics] (Moscow: Nauka: 2006) (in Russian).
  26. J. G. Amar, F. Fereydoon, and L. Pui-Man, Phys. Rev. B, 50: 8781 (1994). Crossref
  27. E. Bauer, Z. Kristallogr. Cryst. Mater., 110: 372 (1958). Crossref
  28. A. R. Smith, K. J. Chao, Q. Niu, and C. K. Shih, Science, 273, No. 5272: 226 (1996). Crossref
  29. D. A. Evans, M. Alonso, R. Cimino, and K. Horn, Phys. Rev. Lett., 70, No. 3483 (1993). Crossref
  30. Z. Y. Zhang, Q. Niu, and C. K. Shih, Phys. Rev. Lett., 80: 5381 (1998). Crossref
  31. A. V Panin, A. P. Shugurov, and L. N. Puchkareva, Fizicheskaya Mezomekhanika, 3, No. 3: 53 (2000).
  32. V. Karbivskyy, L. Karbivska, and V. Artemyuk, Nanoscale Research Letters, 11, No. 69: 1 (2016). Crossref
  33. A. A. Chernyj, S. V. Mashhenko, and V. V. Goncharov, Problemy Mashynostroenyia, 17, No. 4: 59 (2014).
  34. E. I. Rogacheva, O. N. Nashhekina, S. I. Ol’khovskaya, and M. S. Dresselhaus, Termoelektrichestvo, 14, No. 4: 25 (2012).
  35. С. Douketis, Z. Wang, T. L. Haslett, and М. Moskovits, Phys. Rev. B, 51, No. 16: 11022 (1995).
  36. C. H. Chen and H. E. Huang, Mater. Trans., 46, No. 6: 1413 (2005). Crossref
  37. J. Ebothe, P. Roca i Cabarrocas, G. Godet, and B. Equer, Mater. Sci. Eng. B, 42, No. 1: 105 (1996). Crossref
  38. J. Wu and P. Jin, Front. Phys., 10: 108101 (2015). Crossref
  39. R. Siddheswaran, R. Medlin, P. Belsk, V. Vavrunkov, J. Ocensek, B. Davidb, and P. Sutta, RSC Adv., 4: 23405 (2014). Crossref
  40. W. C. Hsu and K. H. Su, Res. Exp., 1, No. 10: 9 (2007).
  41. Yu. B. Bolhovityanov, O. P. Pchelyakov, and S. I. Chikichev, Uspekhi Fiz. Nauk, 171, No. 7: 689 (2001) (in Russian); Phys. Usp., 44: 655 (2001). Crossref
  42. H. Galinski, T. Ryll, P. Elser, J. L. M. Rupp, A. Bieberle-Hütter, and L. J. Gauckler, Phys. Rev. B, 82: 235415 (2010). Crossref
  43. M. Bouroushian, T. Kosanovic, D. Karoussos, and N. Spyrellis, Electrochim. Acta, 54, No. 9: 2522 (2009). Crossref
  44. H. N. Lee A. Visinoiu, S Senz, C. Harnagea, A. Pignolet, D. Hesse, and U. Gosele, J. Appl. Phys., 88, No. 11: 6658 (2000). Crossref
  45. M. Copel, M. C. Reuter, M. H. Hoegen, and R. M. Tromp, Phys. Rev. B, 42, No. 18: 11682 (1990). Crossref
  46. M. H. Hoegen, F. K. Legoues, M. Copel, M. C. Reuter, and R. M. Tromp, Phys. Rev. Lett., 67, No. 9: 1130 (1991). Crossref
  47. E. Kaxiras, Mater. Sci. Eng. B, 30, No. 2: 175 (1995). Crossref
  48. A. A. Gokhale, T. F. Kuech, and M. Mavrikakis, J. Cryst. Growth, 285, No. 1: 146 (2005). Crossref
  49. D. J. Eaglesham ans R. Hull, Mater. Sci. Eng. B, 30, No. 2: 197 (1995). Crossref
  50. B. C. Vavilov, V. F. Kiselev, and B. N. Mukashev, Defekty v Kremnii i na Ego Poverkhnosti [Defects in Silicon and on Its Surface] (Moscow: Nauka: 1990) (in Russian).
  51. D. P. Adams, L .J. Parfitt, J. C. Biello, S. M. Yalisove, and Z. U. Rek, Thin Solid Films, 266, No. 1: 52 (1995). Crossref
  52. V. Branger, V. Pelosin, K. F. Badawi, and Ph. Goudeau, Solid Films, 275, No. 1: 22 (1996). Crossref
  53. P. A. Flirm, MRS Bulletin, 20, No. 11: 70 (1995). Crossref
  54. G. Meyer, J. Repp, S. Zophel, K. Braun, S. W. Hla, S. Folsch, L. Bartels, F. Moresco, and K. H. Rieder, Single Mol., 1, No. 1: 79 (2000). Crossref
  55. M. Miyazaki and H. Hirayama, Surf. Sci., 602, No. 1: 276 (2008). Crossref
  56. B. Voigtlander, Surf. Sci. Rept., 43, No. 5: 127 (2001). Crossref
  57. C.L. Cleveland and U. Landman, Science, 257, No. 5068: 355 (1992). Crossref
  58. G. Vandoni, C. Felix, R. Monot, J. Buttet, and W. Harbich, Chem. Phys. Lett., 229, No. 1: 51 (1994). Crossref
  59. C. Brechignac, P. Cahuzac, F. Carlier, M. de Frutos, A. Masson, C. Mory, C. Colliex, and B. Yoon, Phys. Rev. B, 57, No. 4: R2084 (1998). Crossref
  60. P. Jensen, Rev. Mod. Phys., 71, No. 5: 1695 (1999). Crossref
  61. H. P. Cheng and U. Landman, Science, 260, No. 5112: 1304 (1993). Crossref
  62. K. Bromann, C. Felix, H. Brune, W. Harbich, R. Monot, J. Buttet, and K. Kern, Science, 274: 956 (1996). Crossref
  63. K. Judai, K. Sera, S. Amatsutsumi, K. Yagi, T. Yasuike, S. Yabushita, A. Nakajima, and K. Kaya, Chem. Phys. Lett., 334, No. 4: 277 (2001). Crossref
  64. P. Fayet, F. Granzer, G. Hegenbart, E. Moisar, B. Pischel, and L. Woste, Phys. Rev. Lett., 55: 3002 (1985). Crossref
  65. M. Valden, X. Lai, and D. W. Goodman, Science, 281, No. 5383: 1647 (1998). Crossref
  66. U. Heiz, A. Sanchez, S. Abbet, and W. D. Schneider, J. Am. Chem. Soc., 121, No. 13: 3214 (1999). Crossref
  67. S. Abbet, A. Sanchez, U. Heiz, W. D. Schneider, A. M. Ferrari, G. Pacchioni, and N. Rosch, J. Am. Chem. Soc., 122, No. 14: 3453 (2000). Crossref
  68. U. Heiz, A. Sanchez, S. Abbet, and W. D. Schneider, Chem. Phys., 262, No. 1: 189 (2000). Crossref
  69. S. Abbet, A. Sanchez, U. Heiz, and W. D. Schneider, J. Catal., 198, No. 1: 122 (2001). Crossref
  70. W. Christen, U. Even, T. Raz, and R. D. Levine, J. Chem. Phys., 108: 10262 (1998). Crossref
  71. W. Yamaguchi, K. Yoshimura, Y. Tai, Y. Maruyama, K. Igarashi, S. Tanemura, and J. Murakami, Chem. Phys. Lett., 311, No. 5: 341 (1999). Crossref
  72. S. J. Carroll, P. D. Nellist, R. E. Palmer, S. Hobday, and R. Smith, Phys. Rev. Lett., 84: 2654 (2000). Crossref
  73. W. Yamaguchi, K. Yoshimura, Y. Tai, Y. Maruyama, K. Igarashi, S. Tane-mura, and J. Murakami, J. Chem. Phys., 113: 3808 (2000). Crossref
  74. S. J. Carroll, S. Pratontep, M. Streun, R. E. Palmer, Chem. Phys., 113: 7723 (2000).
  75. W. Yamaguchi, H. Ohashi, and J. Murakami, Chem. Phys. Lett., 364, No. 1: 1 (2002). Crossref
  76. P. Kocan, I. Ostadal, and P. Sobotik, Surf. Sci., 600, No. 18: 3928 (2006). Crossref
  77. A. Adamson, Fizicheskaya Khimiya Poverkhnostey [Physical Chemistry of Surfaces] (Moscow: Mir: 1979) (Russian translation).
  78. P. A. Vityaz’, V. K. Sheleg, and V. M. Kapcevich, Zavodskaya Laboratoriya, 4: 53 (1985).
  79. P. A. Vityaz’, V. K. Sheleg, and V. M. Kapcevich, Poroshkovaya Metallur-giya, 4: 52 (1986).
  80. A. D. Zimon, Adgeziya Zhidkosti i Smachivanie [Fluid Adhesion and Wet-ting] (Moscow: Khimiya: 1974) (Russian translation).
  81. E. G. Shafrin and W. A. Zisman, J. Phys. Chem., 65, No. 5: 519 (1960). Crossref
  82. B. Ressel, K. C. Prince, S. Heun, and Y. Homma, J. Appl. Phys., 93: 3886 (2003). Crossref
  83. A. A. Stekolnikov, J. Furthmuller, and F. Bechstedt, Phys. Rev. B, 65: 115318 (2002). Crossref
  84. N. Eustathopoulos, N. Sobczak, A. Passerone, and K. Nogi, J. Mater. Sci., 40: 2271 (2005). Crossref
  85. B. Ressel, K. C. Prince, and S. Heun, J. Appl. Phys., 93: 3886 (2003). Crossref
  86. J. Lyklema, S. Rovillard, and J. D. Coninck, Langmuir, 14, No. 14: 5659 (1998). Crossref
  87. B. D. Summ, Sorosovskiy Obrazovatel’nyy Zhurnal, 7: 98 (1999).
  88. N. Eustathopoulos, M. G. Drevet, and B. Nicholas, Wettability at High Temperatures (Oxford: Pergamon: 1999), vol. 3, p. 419. Crossref
  89. C. Rado, S. Kalogeropoulou, and N. Eustathopoulos, Mater. Sci. Eng. A, 276, No. 1: 195 (2000). Crossref
  90. P. Protsenko, O. Kozlova, R. Voytovych, and N. Eustathopoulos, J. Mater Sci., 43, No. 16: 5669 (2008). Crossref
  91. A. Marmur, Langmuir, 19, No. 20: 8343 (2003). Crossref
  92. C. Ishino and K. Okumura, Eur. Phys. J. E, 25, No. 4: 415 (2008). Crossref
  93. T. Andersen, H. K. Haugen, and H. Hotop, J. Phys. Chem. Ref. Data, 28: 1511 (1999). Crossref
  94. V. G. Lifshic, Sorosovskiy Obrazovatel‘nyy Zhurnal, 1: 99 (1995).
  95. R. Schad, F. Jentzsch, and M. Henzler, J. Vac. Sci. Technol. B, 10: 1177 (1992). Crossref

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»