Formation of Nanostructured Relief of TiN—Fe Heterostructures in Hybrid Helicon-Arc Plasma Reactor

Abstract

The features of the physical mechanisms of controlled ion-plasma formation of the new functional nanomaterials are investigated. The technological regimes of formation of functional nanostructured materials under combined impact of several plasma sources are investigated; the structural and electrical properties of the obtained TiN films are studied. The structures of films are studied with scanning tunnelling microscope JSPM-4500/4610 interlocked with an atomic force microscope. As shown, the optimized helicon-arc reactor demonstrates the unique properties and provides controlled low-temperature formation of the dense regular TiN nanostructures with the sizes from a few to tens of nanometres.

Вивчено особливості фізичних механізмів керованого йонно-плазмового формування нових функціональних наноматеріялів. Відпрацьовано технологічні режими формування функціональних наноструктурованих матеріялів за спільної роботи кількох джерел плазми; вивчено структурні та електрофізичні особливості одержаних плівок TiN. Структури плівок досліджено на сканівному тунельному мікроскопі JSPM-4500/4610, зблокованому з атомним силовим мікроскопом. Встановлено, що оптимізований гелікон-дуговий реактор демонструє унікальні властивості і забезпечує кероване низькотемпературне формування щільних упорядкованих наноструктур TiN з розмірами від одиниць до десятків нанометрів.

Изучены особенности физических механизмов управляемого ионно-плазменного формирования новых функциональных наноматериалов. Отработаны технологические режимы формирования функциональных наноструктурированных материалов при совместной работе нескольких источников плазмы; изучены структурные и электрофизические особенности полученных плёнок TiN. Структуры плёнок исследованы на сканирующем туннельном микроскопе JSPM-4500/4610, сблокированном с атомным силовым микроскопом. Установлено, что оптимизированный геликонно-дуговой реактор демонстрирует уникальные свойства и обеспечивает управляемое низкотемпературное формирование плотных упорядоченных наноструктур TiN с размерами от единиц до десятков нанометров.