|
АСМ изображения. Морфология поверхности диэлектрического слоя очень важна, потому что она влияет на свойства полупроводникового слоя, нанесенного поверх него. На рис
Диапазон температур стеклования (Tg) пленки, измеренный с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) для обоих полимеров, составлял 96–120 ° C, а TG (термогравиметрический) анализ показал, что PMMA был стабильным до 270 ° C [11] и CEP. до 250 С [12]. Отжиг - это процесс, связанный со снятием напряжения и локальной структурной перестройкой полимерных цепей, и ожидается, что эффект отжига может быть различным ниже или выше температуры стеклования. Чтобы узнать влияние отжига на диэлектрические и вольт-фарадные характеристики пленки, были проведены исследования при различных температурах отжига в диапазоне от 70 до 200 С. Спектр рентгеновской дифракции полученных пленок и пленок из ПММА, подвергнутых различным температурам отжига. диапазон от 70 ° C до 200 ° C показан на рис. 3. Практически аналогичный спектр XRD наблюдался для пленок, подвергнутых повторным циклам отжига при 100 ° C (рисунки не включены). Рентгенограмма указывает на аморфную природу с большими дифракционными максимумами, которые уменьшаются при больших углах дифракции. Форма первого основного максимума указывает на упорядоченную упаковку полимерных цепей. Интенсивность и форма вторых максимумов связаны с эффектом упорядоченности внутри основных цепочек. Наблюдаемые широкие выступы в спектре XRD указывают на присутствие кристаллитов очень малых размеров. Отсутствие каких-либо заметных пиков в тонких пленках из ПММА после выращивания и отжига указывает на преимущественно аморфную природу пленок.
Морфология поверхности диэлектрического слоя очень важна, потому что она влияет на свойства полупроводникового слоя, нанесенного поверх него. На рис. 4 показано изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, после выращивания и после отжига пленок ПММА. Поверхность пленки после выращивания и пленки, отожженной при 70 ° C, 100 ° C, 150 ° C и 200 ° C, является компактной. На поверхности не обнаружено ямок и точечных отверстий. Макроскопические зернистые цепочки появляются на поверхности в направлении растяжения пленки ПММА. Гранулированные структуры (канавки) имеют размер от нескольких нанометров до сотен нанометров. Улучшенная гладкость поверхности и более крупные канавки были обнаружены для пленок, отожженных при 100 ° C. Пленки PMMA, подвергнутые повторным циклам отжига при 100 ° C (цифры не включены), показали очень гладкую поверхность. Наблюдаемое изменение морфологии при повышении температуры отжига выше 70 C может быть связано с такими причинами, как усиление тепловых колебаний молекул при более высоких температурах, приводящих к снижению порядка их ориентации, улучшенной стехиометрии, уменьшению дефектов и более быстрой структурной релаксации. . Морфология поверхности как выращенных, так и отожженных пленок является достаточно однородной и аморфной. Микрофотографии атомных сил для выращенных и отожженных пленок ПММА показаны на рис. 5. Поверхность пленки после выращивания и пленок, подвергнутых повторным циклам отжига при 100 ° C, компактна. Как выращенные, так и отожженные пленки имели случайную морфологию с гладкой поверхностью, имеющей микродомены размером менее 100 нм. Было обнаружено, что среднеквадратичная шероховатость была очень низкой как для выращенных, так и для отожженных пленок. Шероховатость немного увеличилась с циклом отжига. На АСМ топографическом изображении исследованных образцов ямок и точечных отверстий не наблюдается. Единственные наблюдаемые топографические особенности - это холмик размером около 10–100 нм и расстояние от пика до впадины около 0,5–1.
 |
|
|
Скачать 160.47 Kb.