Исследование особенностей получения и свойств пленок оксида цинка и железа тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

РГЬ 1.4 2 0 MAf сС;;3

Джумалиев Александр Сергеевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВ ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА И ЖЕЛЕЗА

01.04.10 - Физика полупроводников п диэлектриков

АВТОРЕФЕРАТ ■ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Саратов - 2000

РаСюта выполнена и Саратовском отделении Института радиотехники и -электроники РАН

НаучиыП руководитель - кандидат фнзико - математических паук

Веселов А.Г.

Официальные доктор физико-математических наук,

оппоненты : профессор Роках А.Г.,

доктор физико-математических наук, профессор Зюрюкин Ю.А.

Ведущая организация - Московский физпко-тсхническнп институт

Защита диссертации состоится " ¿А "•.'/.?'у?./.".<-;-2000 г. в .^.часо» на заседании диссертационного Сонета Д 0G3.74.01 Саратовского государственного университета им. Н.Г.Чернышевского (410026, г.Саратов, ул.Астраханская, 83).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СГУ.

Автореферат разослан " '!'.(. "2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат физ.-мат. наук, доцент

/

Аникин В.М.

Актуальность темы Многочисленные применения тонких пленок металлов, полупроводников и диэлектриков привели к расширению фронта фундаментальных исследований свойств вещества в "пленочном состоянии" . Такое внимание обусловлено существенным отличием свойств тонких пленок от объемных образцов. Это связано с влиянием как условий синтеза пленок, так и состояния поверхности и границы раздела между пленкой и подложкой. Актуальными направлениями физики тонких пленок полупроводников и диэлектриков являются задачи синтеза пленок оксида цинка и структур ферромагнитный металл-полупроводник.

Пленки оксида цинка находят широкое применение в устройствах на акустических волнах благодаря высоким значениям коэффициента электромеханической связи и совместимости технологии их получения с хорошо развитой технологией планарных интегральных схем. Одним из путей продвижения акустических устройств в диапазон сантиметровых и миллиметровых длин волн является использование многослойных структур, образованных слоями оксида цинка с различной ориентацией текстуры [1]. До сих пор, пленки оксида цинка с наклонной текстурой получались путем наклона плоскости подложки относительно плоскости мишени, что приводит к появлению неоднородности пленки по толщине и снижает эффективность возбуждения звука. В связи с этим, остается актуальным получение однородных по толщине плепок оксида цинка с наклонной текстурой.

Структуры ферромагнитный металл-полупроводник перспективны для разработки устройств спин-зависимой наноэлектроники [2,3]. В последнее время, с этой точки зрения, уделяется большое внимание структурам Ге/СаАв (100). Это обусловлено, с одной стороны, широким использованием СаАэ ориентации (100) при разработке полупроводниковых устройств, с другой - совпадением с точностью не хуже 5% постоянных кристаллических решеток Ге и СаАэ, что важно для эпитакси-ального роста пленок. Одним из параметров, характеризующих качество магнитных пленок, является ширина линии ферромагнитного резонанса (ФМР) ДЯ. Известные до сих пор лучшие образцы структур Ре/СаАэ (100) характеризуются АН ~ 100 Э при толщине пленки Ге

< ~ 200 А что существенно превышает аналогичные значения для пленок Ее на подложках СаАв (110), где АН ~ 20...30 Э [4]. До сих пор возможность получения пленок Ре требуемых толщин £ < 100 А и значениями АН ~ 20...30 Э на подложках СаАэ (100) показана не была. Кроме того, остается неизученным влияние шероховатости подложек ваАБ (100) на свойства эпитаксиальных пленок Ге.

Целью работы являлось исследование особенностей роста текстуриро-ванных пьезоактивных тонких пленок оксида цинка в планарной магне-тронной распылительной системе на постоянном токе в атмосфере аргона и кислорода и магнитоактивных тонких пленок железа полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках арсенида галлия (100). При этом решались следующие конкретные задачи:

1. исследование влияния величины и формы магнитных полей планарной магиетронной системы ионно-плазменного распыления на текстуру пленок оксида цинка;

2. исследование процессов синтеза пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой и слоистых структур на их основе, проведение экспериментов по возбуждению в них акустических волн в сантиметровом диапазоне волн;

3. изучение влияния технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии на магнитные свойства ультратонкнх пленок железа;

4. исследование влияния шероховатости подложек арсенида галлия на магнитные свойства ультратонких пленок железа.

Научная новизна. 1. Экспериментально показано, что наклонные, по отношению к подложке, потоки заряженных частиц, формируемые неоднородными магнитными полями приводят к росту пленок оксида цинка с однородной наклонной текстурой (100).

2. Установлено, что получение пленок оксида цинка в условиях ионной рекомбинации (зоне горения) с прикатодным падением потенциала порядка 40-60 В способствует формированию однородной текстуры с высоким уровнем пьезоактивности при толщинах менее 0,2 мкм.

3. Исследовано влияние технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии и шероховатости подложки на магнитные свойства

ультратонких плепок Ге/СаАя (100).

4. Получены ультратонкие пленки железа с шириной линии ферромагнитного резонанса ~ 20 Э.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Наклонная текстура пленок оксида цинка на подложке, расположенной в плоскости параллельной мишени, в планарной магнетронной распылительной системе формируется в том случае, если реверс нормальной компоненты магнитного поля расположен в пространстве между мишенью и подложкой.

2. Магнетронное распыление позволяет формировать однородные по толщине пленки оксида цинка с нормальной или наклонной текстурой при условии реверса нормальной компоненты магнитного поля перемещением подложки от оси системы к периферии при сохранении параллельности плоскости подложки и мишени.

3. Ультратонкие (9...100) А пленки железа на подложках арсеннда галлия (100) с рекордно низкими значениями ширины линии ФМР (20...30 Э) получаются методом молекулярно-лучевой эпитаксии при скорости осаждения ~ 3 А/мин. и температуре подложки 40...50° С. В области толщин < < 60 А, зависимости намагниченности насыщения, констант кубической и плоскостной одноосной анизотропии от толщины пленки близки к линейным и в области I > 90 А имеют тенденцию к насыщению. В пленках толщиной < < 12 А ось [ПО] переходит из "трудного" направления намагничивания в "легкое".

4.Пленки железа с различным спектром ФМР формируются на подложках ваАв с величиной среднеквадратичной шероховатости сг ~ 10....30 А изменением скорости осаждения в пределах 3...9 А/мин. При толщине пленки Ее t < а и t > Зет в спектре ФМР наблюдается одиночная линия поглощения, тогда как при а < t < За - две линии поглощения.

Практическая ценность. Создана планарная магнетронная система ионно-плазменного распыления позволяющая формировать заданные неоднородные магнитные поля и осаждать пленки оксида цинка с прямой или наклонной текстурой, а также многослойные структуры. Акты внедрения прилагаются.

Получены плешей оксида цинка толщиной менее 0,2 мкм, возбуждающие гиперзвук до 18 ГГц.

Показана возможность изготовления многослойных устройств на основе чередующихся слоев с различной ориентацией текстуры.

Предложен эффективный метод исследования пьезоактивных свойств протяженных пленочных структур, основанный на возбуждении звука подвижным встречно - штыревым преобразователем.

Экспериментальные результаты по исследованию влияния технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии на магнитные свойства ультратонких пленок железа на подложках арсенида галлия (100) могут служить основой гибридных магнитооптических устройств и устройств спин-зависимой наноэлектроники.

Достоверность проведенных исследований подтверждается воспроизводимостью экспериментальных результатов, надежностью использованных методов исследований. Полученные результаты не противоречат опубликованным данным других авторов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на следующих конференциях и семинарах: на XIII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике (1986, Киев), на XXIX и XXX Международных семинарах по спиновым волнам (1996, 1998 ФТИ им. А.Ф.Иоффе, С.-Петербург), "Зондовая микроскопия - 99", Всероссийское совещание (1999, Нижний Новгород), 4-th IEEE MTT/ED/AP/CPMT Saratov - Penza Chapter Workshop (1999, Саратов), на Второй объединенной конференции по магнитоэлектронике (международной)(2000, Екатеринбург), на семинарах ИРЭ РАН, СО ИРЭ РАН, СГУ.

Личный вклад автора состоит в поиске режимов осаждения пленок, экспериментальном исследовании и определении параметров полученных пленок. При использовании результатов других авторов или результатов, полученных в соавторстве, даются соответствующие ссылки на источник.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 работах в виде статей и тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,

трех глав, заключения, приложения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 151 страницу, включая 35 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 88 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту, определена научная новизна полученных результатов, их практическая значимость, кратко изложено содержание по главам.

В первой главе диссертации дан обзор методов ионно-плазменного осаждения пленок. Излагаются физические основы распыления материалов под действием ионно-плазменного распыления (ИПР), приводится классификация систем ИПР, описываются методы исследования пьезо-активных пленок. В разделе 1.2 обосновывается выбор планарной магне-тронной системы ИПР на постоянном токе в смеси аргона и кислорода. Отмечаются особенности сконструированной установки ИПР, позволяющие оперативно изменять форму и величину магнитных полей распылительной системы и области отрицательного свечения. В подразделе 1.2.1 описан использованный в работе метод оперативного контроля текстуры пьезоактивных пленок, основанный на возбуждении подвижным встречно - штыревым преобразователем (ВШП) как сдвиговых, так и продольных объемных акустических волн в зависимости от текстуры полученной пленки. Приводится описание конструкции ВШП.

Вторая глава посвящена исследованию процесса формирования текстуры пленок оксида цинка в неоднородных магнитных полях в планарной магнетронной распылительной системе на постоянном токе в атмосфере аргона и кислорода. Формулируются требования к характеру распределения магнитных полей, обеспечивающих синтез требуемых текстур пленок (рис.1), а также соответствующие этим типам магнитных полей области отрицательного свечения (ООС). Приводятся данные, свидетельствующие об изменении текстуры пленок оксида цинка при удалении от центра подложки - рис.2. Показано, что при переходе от магнитной поля типа I (рис.1а) к магнитному полю типа II (рис.16) различие в конфигурации силовых линий магнитного поля приводит

Рис.1. Распределение нормальной компоненты магнитного поля: а - магнитное поле ¡типа, б - магнитное поле II типа. 1 - 100Э, 2 - 50Э, 3 - 0,4 - 50Э, 5 - 70Э, 6 - 80Э.

Р/Р0,ДБ 1 ] 2 3

Р/РП,ДБ

30 -20 -

"I-г

-20

-г-г~

20

Ч А

• 30 - 1

- б

20 -• 1 • • 1 •

20

О 20 -20 О

Г, ММ г,мм

Рис.2. Зависимость относительной мощности первого эхо-импулься от расстояния от центра подложки: а - магнитное поле 1 типа, б - магнитное поле II типа. 1,3 - СОАВ, 2 - ПОАВ.

к характерным изменениям области отрицательного свечения, области распыления мишени и текстуры пленок оксида цинка (рис.2). Проводится качественный анализ влияния конфигурации магнитных полей на процессы, происходящие в плазме тлеющего разряда, и на формирование текстуры пленок оксида цинка. Описана модель формирования потоков заряженных частиц, рекомбинирующих при своем движении к подложке. В разделе 2.3 приведены экспериментальные результаты по напылению пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой. Описывается магнитная система и методика, использованная для напыления двухслойного пьезоэлектрического преобразователя, состоящего из слоев ЪпО с различной текстурой, нанесенных на алюмоиттриевый гранат с алюминиевым подслоем. Результаты испытания макета гиперзвуковой линии задержки на частоте 9,3 ГГц показали, что при задержке ~ 1 мксек в кристалле алюмоиттриевого граната полные вносимые потери составили 47-48 дБ в полосе ~ 10%. Приводятся также результаты экспериментов по возбуждению гиперзвука в алюмоиттриевом гранате на частоте 18 ГГц, за счет использования преобразователя содержащего две пленки 2пО с различной текстурой и толщинами 0.18 мкм.

Третья глава посвящена исследованию влияния условий роста на магнитные свойства ультратонких пленок железа, полученных методом молекулярно-лучевой эпптаксии (МЛЭ) на подложках ваАэ (100). В разделе 3.1 описана установка МЛЭ на базе электронного спектрометра ЭС 2301, позволяющая проводить напыление пленок железа при давлении остаточных газов в ростовой камере ~ 1,3 • 10_6Па. В разделе 3.2 описан способ оценки шероховатости подложек СаАз(ЮО) и методика их подготовки к напылению пленок железа, приводятся оже-спектры поверхности подложек на различных стадиях их подготовки, включающих химическую очистку, ультрафиолетовое облучение и термический отжиг в ростовой камере. В разделе 3.3 описывается способ определения толщины пленок железа. В разделе 3.4 описывается установка и методика измерения зависимостей резонансных полей Нр от угла в между направлениями внешнего поля #о и кристаллографического направления [100], лежащего в плоскости пленки. Излагается подход к определению

параметров магнитных пленок, основанный на сопоставлении экспериментальных ориентационных зависимостей Нр(в) с результатами расчетов, выполненных с учетом полей кубической Нс, нормальной одноосной #х и плоскостной одноосной Ду анизотропии. В разделе 3.5 приводятся некоторые закономерности роста тонких пленок, влияющие на их свойства. В разделе 3.6 приводятся результаты исследования влияния условий роста на свойства ультратонких пленок железа (рис.3). Полученные результаты сравниваются с данными статьи [4]. Показано, что снижение температуры подложки одновременно с подбором скорости осаждения позволяет получать ультратонкие пленки Ре с рекордно низкими значениями ширины линии ФМР (20...30 Э). Полученный результат объясняется снижением интердиффузии атомов Аэ и Ре на границе раздела Ее/СаАв, которая существенно ухудшает магнитные свойства пленок. Отмечается, что для пленок толщиной < > 80 А снижение температуры сопровождается ростом ширины линии ФМР.

В разделе 3.7 приводятся результаты исследования магнитных свойств пленок железа толщиной от 12 А до 140 А, полученных при скорости напыления и 9 А/мин и «2 « 3 А/мин на подложках СаАз(ЮО) со среднеквадратичной амплитудой шероховатости а и 30 А (I тип подложки) и а к 10 А (И тип подложки) -(см.табл.) Отмечается связь вида спектров ФМР пленки с параметрами шероховатости, скоростью осаждения и толщиной пленки - рис.4 и 5, таблица.

На основе сопоставления спектров ФМР и соотношения I и а делается следующий вывод: при толщинах пленки ( < и и ( > Зи в спектре наблюдается одиночная линия поглощения, тогда как при а <1 <2>а -две линии поглощения.

Появление двух линий поглощения в спектре ФМР пленок (см.таблнцу и рис.4б,в и 56,в) объясняется тем, что при выбранных параметрах осаждения Ре и шероховатости подложек в указанных пленках в условиях островкового роста на стадии зарождения формируется неоднородная текстура. Обращается внимание на появление сигнала ФМР лишь в тех пленках, толщина которых < превышает некоторую критическую Г. Указывается, что при температурах подложки, близких к комнатной,

значения Г определяются главным образом скоростью напыления и составляют /.* и 30 А при ^ 9 А/мин и Г » 10 А при ь2 « 3 А/мин.

Таблица

№ с, 4тгМе//, нс, V, -^ПОДЛ.)

А А кГс э э э А/мин. к

01 30 30 8.48 - - 210

02 70 30 14.2 - - 150

14.2 123 -80 100

03 100 30 15.5 - - 190

16.6 232 -156 50 9

04 140 30 14.5 252 -70 150

05 30 10 9.8 - - 110

06 40 10 12 194 -202 70

07 50 10 16 220 -157 80 320

08 12 10 8.5 44 -583 90

09 21 10 13.0 152 -267 50. 3

1 13.0 - - 100

010 30 10 13.5 32 45 60

16.5 202 -172 30

011 45 10 17.5 240 -106 30

Отсутствие сигнала ФМР в пленках толщинами I < объясняется островковым характером пленок докритических толщин, когда сигнал ФМР пленки является, по-существу, интегральным откликом по всем островкам. Для случая, когда размеры островков составляют й = 100...1000 А [5], приводится оценка поля размагничивания Я^, которое для пленок критических толщин Г, при значениях АтгМ и 8 кГс (см. таблицу ) составляет Нл ~ 4хМ-1*¡й « 0.1...2 кЭ. Отмечается, что такие значения Н^ сопоставимы с величинам! полей Щ, Нс, Н\\ и при заметном разбросе размеров островков й могут являться причиной отсутствия сигнала ФМР от образца. С островковым характером роста пленки связывается как изменение соотношения амплитуд изотропного и анизотропного

Рис.3. Зависимость намагниченности насыщения (а), ширины линии ФМР (б), констант кубической (в) и плоскостной одноосной анизотропии (г) от толщины пленки. 1 - температура подложки во время напыления 320К, 2 - 41ОК, 3 - 450К [4].

Э - 45, град.

Рис.4. Вид зависимостей Нр(9) для пленок железа, полученных приУ = 3 А/мин ^а подложке I типа:оа) кривая 10-толщина 0 пленки 1=30 А, кривая 2- \ = 140 А, б) I =70 А, г) 1 = 100 А.

~>-1-1-1-1-г

О 40 80 120 160

9-45, град.

Рис.5. Вид зависимостей Нр(9) для пленок железа, полученных при V= 3 Á/мун на подложке Ц Ti/|pa: а) толщина пленки t =12 К 6)t =21 А, в) t =30 А, г) t =45 А.

откликов, так и расширение интервала углов 9, в котором наблюдается анизотропный отклик, с ростом толщины пленки рис.об,в, а также изменение ширины линии ФМР анизотропного отклика при изменении в (см. пунктир на рис.бг). Отмечается, что два последних обстоятельства можно связать с влиянием обменного взаимодействия на границах кристаллитов в тех случаях, когда направления равновесных намагниченностей, характеризуемых углом ф внутри них не совпадают - см. пунктир на рис. 46,в.

В разделе 3.8 описан эффект переключения оси "легкого намагничивания" в касательно намагниченных пленках Ре/СаАв (100). На основе измерений орнентационных зависимостей Нр{9), типа приведенных на рис.5, показано, что по мере уменьшения толщины пленки кристаллографическое направление [1Т0] переходит из "трудного" направления намагничивания ( рис.5.б-г) в "легкое" (рис.5.а). Эффект наблюдается для пленок с толщинами I < 12 А выращенных при температуре подложки Т$ < 410 К, характеризуемых соотношением констант кубической и одноосной плоскостной анизотропии ЗЛ\ < — Л'ц. Отмечено, что при температуре Т5 > 420 К эффект "полного переключения" оси [110] из "трудного" направления намагничивания в "легкое" не происходит. Обсуждаются возможные причины возникновения одноосной плоскостной анизотропии.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1. Исследовано влияние величины и конфигурации магнитного поля планарной магнетронной системы ионно-плазменного реактивного распыления на постоянном токе па ориентацию текстуры осаждаемой пленки оксида цинка. Экспериментально показана возможность получения протяженных пленок оксида цинка с прямой (002) или наклонной (100) текстурой на аморфных подложках.

2. На примере двухслойного акустического преобразователя из пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой показана возможность возбуждения продольных и сдвиговых объемных акустических

волн в кристалле алюмо - иттриевого граната на частотах до 18 ГГц.

3. Разработана методика получения пленок с различной ориентацией текстуры в одном технологическом процессе без разгерметизации установки простым смещением подложки от оси системы к ее периферии. При этом плоскость подложки оставалась параллельна плоскости мишени, что обеспечивало однородность по толщине осаждаемой пленки.-

4. Разработан метод исследования пьезоэлектрических пленок, основанный на зависимости типа возбуждаемой подвижным ВШП объемной акустической волны от ориентации текстуры.

5. Исследовано влияние температуры подложки на магнитные свойства ультратонких пленок железа, выращенных методом молекулярно -лучевой эпитаксни на подложках арсенида галлия (100) при скорости напыления ~ 3 А/мин. Изучение магнитных свойств пленок железа проводилось методом ферромагнитного резонанса при комнатной температуре. Показано, что зависимости намагниченности насыщения, констант кубической и плоскостной одноосной анизотропии от толщины пленок имеют вид, близкий к линейному в области толщин г < 60 А, и имеют тенденцию к насыщению в области £ > 90 А. При этом пленки, полученные при температуре подложки ~320 К, имеют ширину линии ФМР ~20...30 Э, что близко к рекордным значениям.

6. Показано, что в пленках Ге/ваАз (001) с толщинами г < 12 А, выращенных при температуре подложки Т8 < 410 К, направление [110] переходит из "трудного" направления намагничивания в "легкое". Эффект наблюдается для пленок, характеризуемых соотношением констант кубической и одноосной плоскостной анизотропии ЗЛ'х < -Л'ц, При температуре Т$ > 420 К эффект" полного переключения" оси [ПО] из "трудного" направления намагничивания в "легкое" не происходит.

7. Исследовано влияние шероховатости подложек арсенида галлия (100

па магнитные свойства ультратонких пленок железа толщиной t « 12...140 Ä, полученных методом молекулярно-лучевой эпитакси-ей при комнатной температуре и скоростях осаждения v\ и 9 А/мни и ь>2 ~ 3 Ä/мин. Показано, что для подложек, характеризуемых среднеквадратичными значениями амплитуды шероховатости (7i и 30 А и ст2 ~ 10 А, и выбранных параметров роста:

(a) вид спектра ФМР существенно определяется соотношением толщины пленки t и величины ст: при толщинах t < а и t > Зст в спектре наблюдается одиночная линия поглощения, тогда как при ст < t < Зст две линии поглощения,

(b) спектр ФМР наблюдается в пленках толщиной t больше некоторой критической толщины t*, которая в значительной степени определяется скоростью осаждения и не имеет прямой связи с шероховатостью подложки.

Отмеченные особенности спектров ФМР связываются с островковым характером роста пленки и влиянием шероховатости на процесс сращивания островков.

Основные, результаты диссертации опубликованы в следующих

1. Веселов А.Г., Джумалиев A.C. Распределение зон пьезоактивности ZnO на протяженных подложках в планарной магнетронной распылительной системе // Тезисы доклада на XIII Всесоюзной конференции по акусто-электронике и квантовой акустике.- Киев.-1986.-ч.П.-С.270-271.

2. Веселов А.Г., Джумалиев A.C. Метод исследования пьезоактивных пленок // Рукопись депонирована в ЦНИИ "Электроника".-1988.

3. Гельбух С.С., Джумалиев A.C., Ершова Ю.В., Ушаков Н.М., Петро-сян В.И. Современные достижения молекулярно-лучевой эпитаксни в создании пленочных квантовых структур // Обзоры по электронной технике.-Сер.7.-1992.-вып.4 (1G66), М.: ЦНИИ "Электроника".-61С.

4. Высоцкий C.JI., Гельбух С.С., Джумалиев А.С., Филимонов Ю.А., Цьгалин А.Ю. Магнитная кристаллографическая анизотропия эпи-таксиальных пленок Fe/GaAs (100) // Письма в ЖТФ.-1999.-25(2).-С.88 - 95.

5. Высоцкий С.Л., Джумалиев А.С.,Кац М.Л., Торгашов И.Г., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю., Яфаров Р.К. Влияние шероховатости подложки GaAs(lOO) на магнитные свойства эпитаксиальных пленок Fe // Материалы всероссийского совещания "Зондовая мпкроскопия-99" .-Нижний Новгород,- 10-13 марта 1999 Г.-С.302-304.

6. Высоцкий С.Л., Джумалиев А.С., Никитов С.А., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю. Исследование ультратонких пленок Fe/GaAs (100) методом ФМР // Радиотехника и электроннка.-2000.-45(2).- С.209 - 213.

7. Веселов А.Г., Джумалиев А.С. Синтез пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой в неоднородной газоразрядной плазме // ЖТФ.-2000. 70(4).- С.118 - 122.

8. Высоцкий С.Л., Джумалиев А.С., Никитов С.А., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю. Магнитные свойства ультратонких пленок Fe/GaAs (100)// Сб. "Тезисы докладов Второй объединенной конференции по магнитоэлектронике (международной)". -Екатеринбург.-15-18 февраля 2000 г.- С.11 - 12.

Цитированная литература

1. B.Hadimiogly, L.J.La Comb, JR., D.R.Wright, B.T.Khuri-Yakub, and C.F.Quate. High efficiency, multiple layer ZnO acoustic transducers at millimeter-wave frequencies// Appl. Phys. Lett.-1987.-v.50.- N2.23.-P.1642-1644.

2. J.Gregg, W.Allen, N.Viart et al. The art of spin electronics// J.Magn. Magn.Mater.-1997.-175.- P.l-9.

3. G.A.Prinz. Hybrid ferromagnetic-semiconductor structures// Science.-1990 (23 November).-250.-P. 1092

4. J.J.Ivrcbs, B.T.Jonkcr, and G.A.Prinz. Properties of Fe single-crystal films grown on (100) GaAs by molectilar-bcam epitaxy// J.Appl.Phys.-1987.-61(7).- P.2596 - 2599.

о. Технология тонких пленок (справочник). Под ред. Л. Мансссла. Р. Г.тэнга.// Ныо-Йорк.-1970.- Пер. с англ. под ред. М.И. Елипсопа. Г.Г. Смолко,- Т.2.- М: "Сов. радио",- 1977.-7GS С.

Подписано к печати 11.02.2000г Тираж 100 экз.

Формат 60x84 1/16

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА ПЛЕНОК

ОКСИДА ЦИНКА В СИСТЕМЕ ИОННО - ПЛАЗМЕННОГО РАСПЫЛЕНИЯ. СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.

1.1. Методы ионно-плазменного осаждения и исследования пьезо-активных пленок (Обзор современного состояния проблемы)

1.1.1. Физические основы распыления материалов под действием ионной бомбардировки.

1.1.2. Классификация систем ионно-плазменного распыления

1.1.3. Методы исследования пьезоактивных пленок.

1.2. Разработка экспериментальной установки ионно - плазменного распыления.

1.2.1. Метод оперативного контроля текстуры пьезоактивных пленок.

1.2.2. Исследование условий получения пьезоактивных пленок оксида цинка.

1.3. Выводы.

2. СИНТЕЗ ПЛЕНОК ОКСИДА ЦИНКА С ПРЯМОЙ И НАКЛОННОЙ ТЕКСТУРОЙ В ПЛАНАРНОЙ МАГНЕТРОН-НОЙ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

2.1. Условия формирования текстуры в тонких пленках.

2.2. Постановка эксперимента. Управление областью отрицательного свечения.

2.3. Обсуждение результатов.

2.4. Исследование возможности роста многослойных структур на основе пленок оксида цинка.

2.4.1. Экспериментальные результаты.

2.5. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ РОСТА НА СВОЙСТВА УЛЬТРАТОНКИХ ПЛЕНОК ЖЕЛЕЗА НА ПОДЛОЖКАХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ (100)

3.1. Описание экспериментальной установки молекулярно-лучевой эпитаксии.

3.2. Подготовка монокристаллических подложек арсенида галлия

• для молекулярно-лучевой эпитаксии.

3.3. Контроль скорости осаждения пленок.

3.4. Изучение магнитных свойств и параметров ультратонких пленок железа методом ферромагнитного резонанса.

3.5. Некоторые закономерности эпитаксиального роста тонких пленок

3.6. Исследование влияния условий роста на магнитные свойства ультратонких пленок железа.

3.6.1. Изучение влияния толщины пленок на их магнитные свойства. Экспериментальные результаты.

3.6.2. Обсуждение результатов.

3.7. Исследование влияние шероховатости подложек ваАэ (100) на магнитные свойства ультратонких пленок Ее.

3.7.1. Влияние особенностей роста на магнитные свойства ультратонких пленок железа. Экспериментальные результаты

3.7.2. Обсуждение результатов.

3.8. Эффект переключения оси "легкого намагничивания" в пленках Ре/ваЛв (001).

3.9. Выводы.

Дальнейшее развитие и совершенствование микроэлектронных устройств обработки информации невозможно без глубоких фундаментальных исследований физики роста тонких пленок различных материалов. Новые технологии и пленки станут основой для активных и пассивных элементов функциональной электроники, вычислительной техники и оптоэлектроники. Ясно, что по мере углубления наших знаний в области физики роста тонких пленок, совершенствования существующих и разработки новых методов их получения, а также разработки новых пленочных материалов круг применения тонких пленок в функциональной электронике станет еще шире.

В диссертационной работе создаются и исследуются тонкие пленки, используемые в акусто -, опто - и магнитоэлектронике.

Многочисленные применения тонких пленок металлов, полупроводников и диэлектриков привели к еще большему расширению фронта фундаментальных исследований свойств вещества в "пленочном состоянии". Тонкие пленки имеют физические свойства, которые существенно отличаются от свойств объемных образцов из того же материала. Это связано с влиянием условий синтеза пленок, поверхности и границы раздела между пленкой и подложкой, влияющей на первоначальную стадию роста пленок (текстуру зарождения) Важнейшими задачами здесь надо считать разработку научных методов получения пленок с заданными свойствами и методов эффективного контроля за их свойствами в различных условиях.

Огромный прогресс в физике тонких пленок оказался возможным благодаря достижениям в технике высокого и сверхвысокого вакуума. В настоящей работе используются два современных и перспективных метода получения тонких пленок - ионно - плазменное распыление и молекулярно лучевая эпитаксия.

Ионно - плазменное распыление (ИПР) находит широкое распространение в микроэлектронной технологии так как позволяет осаждать тонкие пленки, получение которых затруднено или даже невозможно другими способами [1]. К достоинствам метода ИПР относится возможность напыления пленок различных соединений методом реактивного распыления, получение пленок тугоплавких и диэлектрических материалов, хорошая адгезия и однородность по толщине получаемых пленок.

Развитый в последние годы метод молекулярно - лучевой эпитаксии (МЛЭ) позволил получать ультратонкие пленки различных материалов в условиях сверхвысокого вакуума толщиной от одного монослоя [2]. Трудно переоценить значение этого метода в области фундаментальных исследований свойств таких пленок: электрических, магнитных, сверхпроводящих, структурного упорядочения, дислокаций, явлений миграции, фазовых переходов, различных реакций на поверхности и поверхностных явлений. Интерес к таким исследованием вызван стремлением познать физические закономерности и особенности роста тонких пленок. Результаты этих исследований представляют также большой интерес вследствии их прямой связи с практическим применением тонких пленок.

Объектом исследований данной диссертационной работы является изучение особенностей роста и свойств тонких пленок оксида цинка в плазме тлеющего разряда планарной магнетронной распылительной системы, а также ультратонких пленок железа, получаемых методом МЛЭ.

Оксид цинка широко используется в различных областях науки и техники [3,4]. Это объясняется многообразием физических и химических свойств среди которых отметим такие, как пьезоэлектрические и люминисцентные свойства, наличие полупроводниковых свойств, электрооптического эффекта и т.д.

Тонкие пленки оксида цинка находят широкое применение для возбуждения объемных и поверхностных акустических волн в различных устройствах акусто- и оптоэлектроники. Это объясняется высоким значением коэффициента электромеханической связи пленок оксида цинка, совместимостью технологии их получения с любой планарной технологией, высокой воспроизводимостью параметров,а также небольшими затратами энергии и времени при их получении, что определяет низкую стоимость устройств на их основе. Важно отметить, что материалом подложки могут быть как монокристаллические, так и аморфные среды, диэлектрики и полупроводники.

Широкое применение оксида цинка стимулировало разработку различных методов его получения как в виде поликристаллического соединения, так и в виде монокристаллов и хорошо ориентированных пленок. Основными методами получения пленок оксида цинка являются методы транспортных реакций, гидролиз соединений цинка при высокой температуре, различные методы вакуумного напыления, в том числе плазменные.

Среди перечисленных методов получения тонких пленок оксида цинка наиболее перспективным, с точки зрения создания функциональных устройств акусто-и оптоэлектроники, являются методы ионно - плазменного напыления как наиболее совместимые с технологией изготовления интегральных схем. Трудность получения хорошо ориентированных пленок оксида цинка связана со склонностью этого соединения к отклонению от стехиометрии состава и образованию дефектов текстуры. В связи с этим важное значение приобретает выбор метода вакуумного напыления и оптимизации технологии, а также поиск физических явлений, определяющих качество текстуры и стехиометрию пленок.

Вопросы ориентации текстуры пленок оксида цинка занимают основное место в работах, посвященных изучению технологических особенностей получения пьезоактивных слоев [5-13]. В большинстве из них анализируются возможные связи между кристаллографическими свойствами пленок и условиями их роста. Это объясняется связью между ориентацией оси С кристаллитов относительно подложки и типом возбуждаемой акустической волны. Так продольные акустические волны возбуждаются при нормальной, относительно подложки, ориентации оси С кристаллитов, сдвиговые - при наклонной.

Знание условий синтеза пленок с различной ориентацией оси С кристаллитов представляет значительный интерес для формирования многослойных структур на их основе, что, в конечном счете, и послужило основной целью первых двух глав настоящей диссертационной работы. В настоящее время многослойные структуры, образованные слоями оксида цинка с различной ориентацией текстуры, представляются одним из способов продвижения акустоэлектроники в диапазон миллиметровых волн [14,15]. Однако, до настоящего времени, пленки оксида цинка с наклонной текстурой получались путем наклона плоскости подложки относительно плоскости мишени [14]. Сформированные в таких условиях структуры имеют неоднородные по толщине слои, что снижает эффективность возбуждения звука. В связи с этим, остается актуальным получение однородных по толщине пленок оксида цинка с наклонной текстурой.

Наряду с акустическими явлениями, в устройствах функциональной электроники: линиях задержки, фильтрах, резонаторах, также эффективно используются магнитные явления, например в ультратонких пленках железа.

В дальнейшем излагаются результаты исследования особенностей роста ультратонких пленок железа на подложках арсенида галлия (100) и их влияние на магнитные свойства пленок. Магнитные свойства тонких эпитакси-альных металлических пленок и многослойных структур на их основе, выращенных на полупроводниковых подложках, активно исследуются как в связи с возможностью широкого практического использования таких структур, так и их важностью в исследованиях фундаментальных проблем магнетизма [16,17].

Наблюдается значительный интерес к исследованию магнитных свойств эпитаксиальных пленок железа на ориентирующих подложках арсенида. галлия. Это обусловлено, с одной стороны, совпадением с точностью не хуже 5% постоянных кристаллических решеток Ее и СаАэ, с другой - широким использованием СаАв при разработке планарных интегральных микросхем. При этом наиболее активно исследуются пленки Ее, выращенные на подложках СаАэ ориентации (110), тогда как свойства пленок Ре на подложках (100) исследовались, по-видимому, всего в одной работе [18]. Было отмечено [18], что качество пленок Ее на подложках (100) в целом оказывается хуже, чем для пленок на подложках (110), что, в свою очередь, связывалось с большей шероховатостью подложек ваАэ (100). Однако исследования влияния шероховатости подложек СаАэ на свойства эпитакисальных пленок Ее в этих работах не проводилось.

Для получения тонких пленок железа используются различные методы вакуумного напыления. Наиболее перспективным из них является метод молекулярно-лучевой эпитаксии особенностью которого, по сравнению с другими способами, является сверхвысокий вакуум, обеспечивающий возможность проведения напыления при низких скоростях осаждения атомов на подложку. При этом регулировкой температуры подложки на ее поверхности можно добиться оптимальных для формирования кристаллической решетки напыляемого металла термодинамических условий. Низкая скорость напыления пленок в сочетании со сверхвысоким вакуумом позволяет сравнительно легко получать структуры, состоящие из различных слоев, толщины которых могут изменяться в широких пределах, начиная от одного монослоя. Исследование столь тонких пленок позволяет наблюдать за формированием, в частности, их анизотропных свойств в зависимости от их толщины, кристаллографической ориентации, состояния подложки и других факторов. Обнаружено, например, что с изменением толщины слоев вслед-ствии изменения соотношения вкладов поверхностной и объемной анизотропии может изменяться направление оси легкого намагничивания - например, для монокристаллической пленки Ге(110), выращенной на подложке СаАз{110}, при увеличении толщины пленки, направление оси легкого намагничивания изменяется с [110] на [001] [19]. Аналогичные результаты были получены для пленки Ге(11 0), выращенной на подложке {110} [20].

Целью работы являлось исследование особенностей роста текстуриро-ванных пьезоактивных тонких пленок оксида цинка в планарной магне-тронной распылительной системе на постоянном токе в смеси аргона и кислорода и магнитоактивных тонких пленок железа полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках арсенида галлия (100). При этом решались следующие конкретные задачи:

1. исследование влияния величины и формы магнитных полей планарной магнетронной системы ионно-плазменного распыления на текстуру пленок оксида цинка;

2. исследование процессов синтеза пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой и слоистых структур на их основе, проведение экспериментов по возбуждению в них акустических волн в сантиметровом диапазоне волн;

3. изучение влияния технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии на магнитные свойства ультратонких пленок железа;

4. исследование влияния шероховатости подложек арсенида галлия на магнитные свойства ультратонких пленок железа.

Научная новизна. 1. Экспериментально показано, что наклонные, по отношению к подложке, потоки заряженных частиц, формируемые неоднородными магнитными полями приводят к росту пленок оксида цинка с однородной наклонной текстурой (002).

2. Установлено, что получение пленок оксида цинка в условиях ионной рекомбинации (зоне горения) с прикатодным падением потенциала порядка ' 40-60 В способствует формированию однородной текстуры с высоким уровнем пьезоактивности при толщинах менее 0,2 мкм.

3. Исследовано влияние технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии и шероховатости подложки на магнитные свойства ультратонких пленок Ге/ваЛв (100).

4. Получены ультратонкие пленки железа с шириной линии ферромагнитного резонанса ~ 20 Э.

Практическая ценность. Создана планарная магнетронная система ионно-плазменного распыления позволяющая формировать заданные неоднородные магнитные поля и осаждать пленки оксида цинка с прямой или наклонной текстурой, а также многослойные структуры. Акты внедрения прилагаются.

Получены пленки оксида цинка толщиной менее 0,2 мкм, возбуждающие гиперзвук до 18 ГГц.

Показана возможность изготовления многослойных устройств на основе чередующихся слоев с различной ориентацией текстуры.

Предложен эффективный метод исследования пьезоактивных свойств протяженных пленочных структур, основанный на возбуждении звука подвижным встречно - штыревым преобразователем.

Экспериментальные результаты по исследованию влияния технологических параметров молекулярно-лучевой эпитаксии на магнитные свойства ультратонких пленок железа на подложках арсенида галлия (100) могут служить основой гибридных магнитооптических устройств и устройств спин-зависимой наноэлектроники.

Достоверность проведенных исследований подтверждается воспроизводимостью экспериментальных результатов, надежностью использованных методов исследований. Полученные результаты не противоречат опубликованным данным других авторов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на следующих конференциях и семинарах: на XIII Всесоюзной конференции по акусто-электронике и квантовой акустике (1986, Киев), на XXIX и XXX Международных семинарах по спиновым волнам (1996, 1998 ФТИ им. А.Ф.Иоффе, С.Петербург), "Зондовая микроскопия - 99", Всероссийское совещание (1999, Нижний Новгород), 4-th IEEE MTT/ED/AP/CPMT Saratov - Penza Chapter Workshop (1999, Саратов), на Второй объединенной конференции по маг-нитоэлектронике (международной)(2000, Екатеринбург), на семинарах ИРЭ РАН, СО ИРЭ РАН, СГУ.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 работах в виде статей и тезисов докладов.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения и списка литературы из 88 наименований. Работа содержит 121 страницу основного текста; 5 таблиц; 35 рисунков. Общий объем диссертации 151 страница.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Веселов А.Г., Джумалиев A.C. Распределение зон пьезоактивности ZnO на протяженных подложках в планарной магнетронной распылительной системе // Тезисы доклада на XIII Всесоюзной конференции по акусто-электронике и квантовой акустике.- Киев.-1986.-ч.II.-С.270-271.

2. Веселов А.Г., Джумалиев A.C. Метод исследования пьезоактивных пленок // Рукопись депонирована в ЦНИИ "Электроника".-1988.

3. Гельбух С.С., Джумалиев A.C., Ершова Ю.В., Ушаков Н.М., Петро-сян В.И. Современные достижения молекулярно-лучевой эпитаксии в создании пленочных квантовых структур // Обзоры по электронной технике.-Сер.7.-1992.-вып.4 (1666), М.: ЦНИИ "Электроника".-61С.

4. Высоцкий С.Л., Гельбух С.С., Джумалиев A.C., Филимонов Ю.А., Цы-плин А.Ю. Магнитная кристаллографическая анизотропия эпитакси-альных пленок Fe/GaAs (100) // Письма в ЖТФ.-1999.-25(2).- С.88 -95.

5. Высоцкий С.JI., Джумалиев А.С.,Кац М.Л., Торгашов И.Г., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю., Яфаров Р.К. Влияние шероховатости подложки GaAs(lOO) на магнитные свойства эпитаксиальных пленок Fe // Материалы всероссийского совещания "Зондовая микроскопия-99".-Нижний Новгород.- 10-13 марта 1999 Г.-С.302 - 304.

6. Высоцкий С.Л., Джумалиев A.C., Никитов С.А., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю. Исследование ультратонких пленок Fe/GaAs (100) методом ФМР // Радиотехника и электроника.-2000.-№2.-С.209 - 213.

7. Веселов А.Г., Джумалиев A.C. Синтез пленок оксида цинка с прямой и наклонной текстурой в неоднородной газоразрядной плазме // ЖТФ.-2000. -70(4).-С.118 - 122.

8. Высоцкий С. Л., Джумалиев A.C., Никитов С.А., Филимонов Ю.А., Цыплин А.Ю. Магнитные свойства ультратонких пленок Fe/GaAs (100)// Сб. "Тезисы докладов Второй объединенной конференции по магнито-электронике (международной)". -Екатеринбург.-15-18 февраля 2000 г.-С.11 - 12.

В заключение я выражаю благодарность научному руководителю Весе-лову Александру Георгиевичу.

Хотелось бы выразить глубокую признательность Филимонову Юрию Александровичу за интересную тему исследований, неизменное внимание и всестороннюю поддержку.

Приношу искреннюю благодарность Высоцкому Сергею Львовичу за совместные исследования и помощь в оформлении диссертации.

Я признателен всем сотрудникам СО ИРЭ РАН, оказавшим внимание и помощь в моей работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Технология тонких пленок (справочник). Под ред. Л. Майссела, Р. Глэн-га// Нью-Йорк.-1970.-Пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко.-T.l.-М:."Сов. радио".-1977.- 664 С.

2. Е.H.C.Parker. The Technology and Physics of Molecular Beam Epitaxy. -Plenum Press//New York.-1985.-686 P.

3. И.П.Кузьмина, В.А.Никитенко. Окись цинка. Получение и оптические свойства// М. Наука.-1984.-166 С.

4. Хикернелл Ф.С. Преобразователи поверхностных волн на тонких пленках окиси цинка//ТИИЕР.-1976.-т.64.-№5.-С.70-76.

5. M.Minakata, N.Chubachi, and Y.Kikuchi. Variation of С axis orientation on ZnO thin films deposited by dc diode sputtering// Jpn.J.Appl.Phis.//1973.-vol.12.-P.474 - 475.

6. J.Petrov, V.Orlinov, A.Misiuk. Highly oriented ZnO films obtained by D.C. reactive sputtering of a zinc target//Thin Solid Films.-1984.-vol.120. P.55 - 67.

7. B.T.Khuri Yakub, G.S.Kino and P.Galle. Studies of the optimum conditions for growth of rf - sputtered ZnO films//J.Appl.Phys.-1975.-vol.46.- No.8.

8. K.Ohji, T.Tohde, K.Wasa et al. Highly oriented ZnO films obtaintd by rf sputtering of hemispherical electrode system// J.Appl.Phys.-1976.- vol.47.-№.4.-P.1726 1728.

9. F.S.Hickernell. DC triode sputtered zinc oxide surface elastic wave transducers// J.Appl.Phys.-1973.-vol.44.-P.1061 1071.

10. T.Hade, T.Minamikawa, E.Node et al. High Rate Deposition of ZnO Films Using Improved DC Reactive Magnetron Sputtering Technique// Jpn.J.Appl. Phys.-1979.-vol.18.-P.219 224.

11. T.Hata, F.Takeda, O.Morimoto. High Rate Deposition of Thick Piezoelectric ZnO ahd A1N Films Using a New Magnetron Sputtering Technique// Jpn.J.Appl. Phys.-1981.-vol.20.-P. 145 148.

12. T.Yamamoto, T.Shiosaki, A.Kawabata. Characterization of ZnO piezoelectric films prepared by rf planar magnetron sputtering// J.Appl.Phys.-1980.-vol.51.-№.6.-P.3113 - 3120.

13. A.C.Anderson, D.E.Oates. RF Magnetron Sputtering of ZnO for SAW: Effect of Magnetic Field Strength and Configuration// Ultrason.Symp.-1982.- P.329 333.

14. B.Hadimiogly, L.J.La Comb, JR., D.R.Wright, B.T.Khuri-Yakub, and C.F.Quate. High efficiency, multiple layer ZnO acoustic transducers at millimeter-wave frequencies// J.Appl.Phys. Lett.-1987.-v.50.- №.23.- P.1642-1644.

15. D.Howell, L.Goddard, and B.T.Khuri-Yakub. Quantitative Effects of Substrate Tilt, Curvature, and Deposition Position on Orientation in ZnO Films// Proc. IEEE Ultrasonics Symposium.-1987.-P.484-486.

16. G.A.Prinz. Hybrid ferromagnetic-semiconductor structures// Science.-1990 -(23 November).-250.-P. 1092

17. Hans J. Hag, B. Stiefel, A. Moser et.al. Magnetic Domain Structure in ultrathin Cu/Ni/Cu/Si(001) film// J.Appl.Phys.-1996.-79(8).-P.5609 -5614.

18. J.J.Krebs, B.T.Jonker, and G.A.Prinz. Properties of Fe single-crystal films grown on (100) GaAs by molecular-beam epitaxy// J.Appl.Phys.-1987.-61(7).-P.2596 2599.

19. G.A.Prinz, G.T.Rado, J.J.Krebs. Magnetic properties of single-crystal (110) iron films grown on GaAs by molecular beam epitaxy// J.Appl.Phys.-1982.-53(3).-P.2087 2091.

20. G.Gradmann, J.Korecki, and G.Waller. In Plane Magnetic Surface Anisotropis in Fe (110)// J.Appl.Phys. -1986.-Abf 39.-P.101 - 116.

21. Grove W.R. Metall deposition by ion beam sputtering in glow discharge// Phil. Tras. Roy. Soc. London.-1852.-142.-87.

22. Каминский M. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла// М: Мир.-1967.

23. Anderson G.S., Mayer W.N., Wehner G.K. Sputtering of Dielectrics by High-Frequency Fields// J.Appl.Phys.-1962.-v.33.- P.2991-2992.

24. Penning S.M., Moulis J.H.A. Effect of Magnetic Field in Cylindrical Sputtering System// Proc. Konikl. Ned. Akad. Wetenschap.-1940.- V.43.-P.41.

25. Акустические кристаллы. Под ред. М.П.Шаскольской// М: Наука.-1982.-632 С.

26. М.П.Шаскольская. Кристаллография// М.Высшая школа.-1984.-375 С.

27. G.A.Rozgonyi and W.J.Polito. Epitaxial Thin Films of ZnO on CdS and sapphire// J.Vac.Sci.Technol.-1969.-vol.6.-P.115 119.

28. Веселов А.Г., Синицын Н.И., Шевчик B.H. Особенности возбуждения упругих объемных волн встречно-штыревыми преобразователями ивозможность их использования// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ.-1973.- Вып.5.- С.42-45.

29. Веселов А.Г., Джумалиев А.С. Метод исследования пьезоактивных пленок// Рукопись депонирована в ЦНИИ "Электроника".-1988.

30. I.S.Wang and K.M.Lakin. Sputtered C-axis Inclined ZnO Films For Shear Wave Resonators// Proc.IEEE Ultrasonics Symposium.-1982.-P.480-483.

31. S.V.Krishnaswamy, B.R.McAvoy, W.J.Takei. Oriented ZnO Films for Microwave Sheare Mode Transducer// Proc.IEEE Ultrasonics Symposium.-1982,-P.476-479.

32. C.Aita. Sputter Deposition of ZnO Thin Films Using Glow Discharge Mass Spectrometry// Ulrason. Symp. Proc.-1980.-P.795-800.

33. M.Miure. Cristallography Character of ZnO Thin Film Formed at Low Sputtering Gas Pressure// Jpn. J. Appl. Phys.-1982.-vol. 21.- №.2.- P.264-271.

34. K.Tominaga, N.Ueshiba, Y.Shintani et at. High Energy Neutral Atoms in the Sputtering of ZnO// Jpn.J.Appl.Phys.-1981.-vol.20.-№.3.-P.519-526.

35. K.Tominaga, S.Iwamura, I.Fujita et al. Influence of Bombardment by Energetic Atoms on C-Axis Orientation of ZnO Films// Jpn.J.Appl.Phys.-1982.- vol.21.-№.7.-P.999-1002.

36. K.Tominaga, S.Iwamura, Y.Shintani et all. Energy Analysis of High-Energy Neutral Atoms in the Sputtering of ZnO and ВаТЮз // Jpn. J.Appl.Phys.-1982.-vol.21.-№.5.-P.688-695.

37. M.Matsuoka, Y.Hoshi, M.Naoe et all. Deposition of ZnO Films With Good Surface Smoothness and High C-Axis Orientation by Means of a Targets-Facing Tipe of Reactive Sputtering Method// Proc. Int'l Ion Engineering Congress.-1983.-P. 1023-1028.

38. T.Hada, K.Wasa, S.Hayakawa. Structures and electrical properties of ZnO films preparated by low presure sputtering sistem// Thin Solid Films. -1971.-voL7.-P.135

39. А.С.Палатник, И.И.Папиров. Ориентированная кристаллизация// M: Металлургия.-1964.-408 С.

40. H.J.Shaw. Selected Studies in Microwave Acoustics// Microwave Laboratory Report.-1965 . 1382.-Stanford University.

41. J. de Klerk, P.G.Klemens, and E.E.Kelly. Multilayer Enhancement of Microwave Piezoelectric Conversion in CdS-SiO Layers// Appl. Phys. Lett.-1965.-v.7-- P.264.

42. E.K.Sittig. Transmission Parameters of Thickness-Driven Piezoelectric Transducers Arranged in Multilayer Configuration// IEEE Trans. Sonics and Ultrason.-1967.-SU-14.-P.167.

43. G.A.Prinz, J.J.Krebs. Molecular beam epitaxial growth of sigle-crystal Fe films on GaAs// Appl.Phys.Letters.-1981.-39(5).-P.397 399.

44. J.J.Krebs, F.J.Rachford, P.Lubitz, G.A.Prinz. Ferromagnetic resonance studies of very thin epitaxial single crystals of iron// J.Appl.Phys.-1982.-53(11).-P.8058 8060.

45. E.Gu, J.A.C.Bland, C.Daboo et.all. Lorentz electron microscopy studies of magnetization reversal processes in epitaxial Fe (001) films// J.Appl.Phys.-1994.-76(10).-P.6440 6442.

46. F.J.Rachford, G.A.Prinz, J.J.Krebs, K.B.Hathaway. Verification of firstorder magnetic phase transition in single crystal iron films// J.Appl.Phys.-1982,-53(11).-P.7966 7968.

47. J.J.Krebs, B.T.Jonker, and G.A.Prinz. Magnetic properties of single crystal

48. Fe films grown on ZnSe epilayers by molecular-beam epitaxy// Appl.Phys.Lett.-1987.-61(8).-P.3744 3746.

49. Гельбух С.С., Гусятников В.Н. Использование оже-спектроскопии для анализа состава поверхности полупроводников после УФ озоновой очистки// Поверхность.-1995.-№4.-С.41-44.

50. M.Tabe. UV ozone clearning of silicon substrates in silicon molecular beam epitaxy// Appl. Phys.Lett.-1984.-45.-№10.-P.1073 1075.

51. М.М.Червинский, С.Ф.Глаголев, В.Б.Архангельский// Методы и средства измерений магнитных характеристик пленок.- JL: Энергоатомиздат.-1990.-208 С.

52. Ферриты в нелинейных свервысокочастотных устройствах// Сб. статей. Пер. с англ. под ред. А.Г.Гуревича.-М.: ИЛ.-1961.-96 С.

53. H.Suhl. Ferromagnetic Resonance in Nickel Ferrite Between One and Two Kilomegacycles// Phys.Rev.-1955.-97.-№2.-P.555-557.

54. C.B.Вонсовский// Магнетизм.-М: Наука.-1971.-1032 С.

55. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц// К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел.-Собрание трудов под ред. Е.М.Лифшица,-Т.1-М.: Наука.-1969. -128 С.

56. С.Л.Высоцкий, С.С.Гельбух, А.С.Джумалиев, и др. Магнитная кристаллографическая анизотропия эпитаксиальных пленок Fe/GaAs (100)// Письма в ЖТФ.-1999.-25(3).-С.88 95.

57. Н.Ашкрофт, Н.Мермин// Физика твердого тела. Под ред. М.И.Каганова,-Пер. с англ. А.С.Михайлова.-Т.1.-М: Мир.-1979.-400 С.

58. А.Г.Гуревич, Г.А.Мелков. Магнитные колебания и волны// М: Физматлит.-1994.-464 С.

59. G.A.Bassett, J.W.Menter, D.W.Pashley в кн. С.A.Neugebauer, J.B.Newkirk, and D.A.Vermilyea (eds). Structure and Properties of Thin Films// J.Wiley.-New York.-1959.-P.ll.

60. Физика тонких пленок. Под ред. Г.Хааса и Р.Э.Тупа// Пер. с англ. под ред. В.Б.Сандомирского и А.Г.Ждана.-1970.-Т.4.-440 С.

61. Технология тонких пленок (справочник). Под ред. Л. Майссела, Р. Глэн-га// Нью-Йорк.-1970.- Пер. с англ. под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко.-Т.2.- М:"Сов. радио".-1977.-768 С.

62. R.J.Prosen, B.E.Gran, J.Kivel. Effect of surface roughness on magnetic properties of films// J.Appl.Phys.-1963.-34(4).-P.1147 1148.

63. M.Li, Y.-P. Zhao, G.-C. Wang, H.-G. Min. Effect of surface roughness on magnetization reversal of Co films on plasma-etched Si (100) substrates// J.Appl.Phys.-1998.-83(ll).-P.6287 6289.

64. Y.-L. He and G.-C. Wang. Roughness dependent magnetic hysteresis of a few monolayer thick Fe films on Au (001)// J.Appl.Phys.-1994.- 76(10).-P.6446 6448.

65. X.Meng, X.Bian, W.B.Muir, et. all. Commulative interface roughness and magnetization in antiferromagnetically coupled NiCo/Cu multilayers// J.Appl.Phys.-1994.-76(10).-P.7084 7086.

66. J.F.Cochran, W.B.Muir, J.M.Rudd et. all. Magnetic anisotropics in ultrathin fee Fe (001) films grown on Cu(001) substrates// J.Appl.Phys.- 1991.-69(8).-P.5206 5208.

67. D.-H. Han, J.-G. Zhu, J. H.Judy, J.M. Sivertsen. Texture and surface/interface topological effects on the exchange and coercive fields of NiFe/NiO bilayers// J.Appl.Phys.-1997.-81(1).- P.340 343.

68. C.-H.Chang, M.H.Kryder. Effect of substrate roughness on microstructure, uniaxial anisotropy, and coercivity of Co/Pt multilayer thin films// J.Appl.Phys.-1994.-75(10).-P.6864 -6866.

69. H.Takeshita, K.Hittori, Y.Fujiwara, K.Nakagawa, A.Itoh. In situ measurement of stress and surface morphology for Co/Pd multilayer film fabricated by rf sputtering// J.Appl.Phys.-1994.-75(10).-P.6415 6417.

70. P.Bruno, G.Bayreuther, P.Beauvillain et. all. Hysteresis properties of ultrathin ferromagnetic films// J.Appl.Phys.-1988.-64(10).-P.5736 5741.

71. C.Chappert, P.Bruno. Magnetic anisotropy in metallic ultrathin films and related experiments on cobalt films// J.Appl.Phys.-1988.-64(10).-P.5736 -5741.

72. W.Folkerts, F. Hakkens. Microstructure induced magnetic anisotropy in Fe/Cr superlattices// J.Appl.Phys.-1993.-73(10).-P.3922 3925.

73. J.W.Freeland, V. Chakarian, K.Bussmann, et. all. Exploring magnetic roughness in CoFe thin films// J.Appl.Phys.-1998.-83(ll).-P.6290 6292.

74. J.F. MacKay, C. Teichert, M.G.Lagally. Direct observation of interface roughness dependence of interfacial magnetism using diffuse x-ray resonant magnetic scattering// J.Appl.Phys.- 1997.-81(8).- P.4353.

75. C.Daboo, R. J.Hicken, E.Gu, et all. Anisotropy and orientational dependence of magnetization reversal processes in epitaxial ferromagnetic thin films// Phys.Rev.-1995.-B 51 (22).-P.15964-15973.

76. A.Flippe, A.Schuhl. Magnetism of Fe thin layers on GaAs (001)// J.Appl.Phys.-1997.-81(8),-P.4359 4361.

77. R.W.Tustison, T.Varitimos, J. van Hook, E.F.Schloemann. Epitaxial Fe films on (100) GaAs substrates by ion beam sputtering// Appl.Phys.Lett.-1987.-51(4).-P.285 287.

78. S.A.Oliver, C.Vittoria, E.Schloemann, et.all. Magnetic resonance experiments on ion beam sputtered 100 Fe films// J.Appl.Phys.-1988.-63(8).-P.3802 -3804.

79. B.T.Jonker, E.M.Kneedler, P.Thibado, et all. Schottky barrier formation for Fe on GaAs(OOl) and role of interfacial structure// J. Appl.Phys.-1997.-81(5).-P.4362.

80. J.M. Florczak, E. Dan Dahlberg. Magnetization reversal in (100) Fe thin films// Phys.Rev.-B.-1991.-44(17).-P.9338-9347.

81. Y.Endo, S.Okamoto, 0,Kitakami, Y.Shimada. Crystal structure and magnetic properties of Fe (111) single crystal films// J.Appl.Phys.-1997.-81(l).-P.344- 349.

82. Яковлев Ю.М., Генделев С.Ш. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике// М: Советское радио.-1975.-360 С.

83. Chin Y.Poon, B.Bhushan. Rough surface contact analisis and its relation to plastic deformation at head-disk interface//J.Appl.Phys.1996,v.79(8) part 2B,p.5799-5801.

84. Filimonov Yu.A., Kazakov G.T., Vwsotsky S.L. et all. Evidence of the exchange coupling effect in the spin wave spectrum of a structure with two different magnetic layers// J.Magn.Magn.Mater.-1994. -131- P.235-241.

85. M.J.Howes, D.V.Morgan. Gallium Arsenid// J.Wiley.-1985.-580 P.

86. Ю.Ф.Комник. Физика металлических пленок// М: Атомиздат.- 1979.263 С.

87. A.R.Avery, H.T.Dobbs, D.M.Holmes, B.A.Joyce, and D.D.Vvedensky. Nucleation and Growth of Islands on GaAs Surfaces// Phys. Rev. Let.-1997.- V.79.-№20.-P.3938 -3941.