Тонкопленочные функциональные материалы — основа современного материаловедения. В лаборатории разрабатываются фундаментальные проблемы синтеза и научные основы технологии неорганических тонкопленочных материалов:
- Высокотемпературные сверхпроводники и буферные слои
- Материалы с колоссальным магнетоспоротивлением
- Сегнетоэлектрики
- Мультиферроики
- Материалы с переходом металл-изолятор
- Прозрачные проводники
- Ап-конверсионные материалы
Химическое осаждение из газовой фазы (MOCVD)
Метод химического осаждения из газовой фазы основан на транспорте паров летучих соединений металлов — прекурсоров при низких температурах (200-300°С) в интертной среде из питателя в реактор, где при высокой температуре (600-1000°С) происходит разложение (окисление, гидролиз, термолиз) металл-органических прекурсоров и на подложке образуется тонкая пленка.
Метод MOCVD позволяет получать широкий спектр тонкопленочных материалов на подложках из монокристаллов и металлических лент. Каждый материал требует оптимизации условий нанесения и состава прекурсорной смеси, поэтому в лаборатории используются установки MOCVD оригинальной конструкции с различными способами подачи летучих прекурсоров и нагрева подложки, постоянно разрабатываются новые установки и летучие металл-органические соединения.
Химическое осаждение из раствора (MOCSD)
Метод химического осаждения пленок из растворов координационных соединений основан на использовании хорошо растворимых в легко летучих органических растворителях (спиртах и карбоновых кислотах) соединений металлов с анионами слабых органических кислот. Нанесение растворной пленки производят обмакиванием/протягиванием подложки через раствор, затем проводят сушку и отжиг. Ключевыми задачами являются поиск раствора-прекурсора, который хорошо смачивает поверхность подложки, при удалении растворителя образует равномерную пленку геля и полностью разлагается при отжиге с образованием целевой фазы.
Для анализа химического и фазового состава состава, изучения морфологии и текстурных характеристик полученных пленок в лабораторной практике мы используем методы Сканирующей Зондовой Микроскопии, Сканирующей и Просвечивающей электронной микроскопии, Дифракции Обратно рассеянных Электронов, Рентгено-спектрального микроанализа, рентгеновской дифракции в параллельном пучке (θ-θ сканирование, φ-сканирование, ω-сканирование, постороение полюсных фигур, in-plane 2θχ-φ сканирование, Grazing-Incident 2θ-сканирование).
