350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №3 за 2011 г.
Статья в номере:
Нанопористые силикатные пленки, сформированные золь-гель методом
Ключевые слова: силикат силоксан пленки золь-гель химическое осаждение из раствора самосборка ИК-спектроскопия пористость усадка низкий показатель преломления
Авторы:
В.А. Васильев - ст. научн. сотрудник, Московский государственный технический университет МИРЭА. Е-mail: vasiljev@mirea.ru Д.С. Серегин - к.т.н., мл. научн. сотрудник, Московский государственный технический университет МИРЭА. Е-mail: d_seregin@mirea.ru К.А. Воротилов - д.т.н., профессор, Московский государственный технический университет МИРЭА. Е-mail: vorotilov@mirea.ru
Аннотация:
Методами ИК-спектроскопии и спектральной эллипсометрии исследованы процессы изменения химического состава и микроструктуры органоcиликатных пленок, полученных из разных исходных алкоголятных систем, в зависимости от температуры обработки пленок. Пористая структура пленок сформирована методом термодеструкции мицелл ПАВ. Показано, что, в диапазоне температур 250-425 °C термодеструкция молекул ПАВ в органосиликатных пленках приводит к снижению значения показателя преломления пленок до 1,2 и увеличению относительной пористости до 50 %
Страницы: 34-42
Список источников
  1. Васильев В.А., Воротилов К.А., Сигов А.С., Валеев А.С., Шишко В.И., Волк Ч.П., Ковсман Е.П. Изолирующие слои многоуровневой разводки интегральных схем с низкой диэлектрической проницаемостью // Электронная промышленность. 2004.  № 4. С. 145-153.
  2. Everett D.H. IUPAC manual of symbols and terminology. Appendix 2. Pt. 1. 1972.
  3. Васильев В.А., Серегин Д.С., Воротилов К.А. Материалы с пористой структурой для устройств микро- и наноэлектроники // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2007. Т. 7. № 3. С. 7-26.
  4. Raman N.K., Anderson M.T. and Brinker C.J. Template-based approaches to the preparation of amorphous, nanoporous silicas // Chemistry of Materials. 1996. V. 8. № 8. P. 1682-1701.
  5. Васильев В.А., Серегин Д.С., Воротилов К.А. Гибридные пористые силикатные пленки с управляемой наноструктурой // Нано- и микросистемная техника. 2007. № 12. С. 23-28.
  6. Knoesen A., Song G., Volksen W. et al. Porous organosilicates low-dielectric films for high-frequency devices // Electronic Materials. 2004. V. 33. № 2. P. 135-140.
  7. Васильев В.А., Серегин Д.С., Воротилов К.А. Золь-гель метод формирования мезапористых силикатов для систем многоуровневой разводки СБИС и МЭМС-технологии // Наукоемкие технологии. 2009. № 11. С. 37-43.
  8. Brinker C.J. Evaporation-induced self-assembly: functional nanostructures made easy // MRS Bulletin. 2004. V. 29. № 9. P. 631-640.
  9. Sanchez C., Boissiere C., Grosso D. et al. Design, synthesis, and properties of inorganic and hybrid thin films having periodically organized nanoporosity // Chemistry of Materials. 2008. V. 20. № 3. P. 682-737.
  10. Васильев В.А., Воротилов К.А., Сигов А.С. Получение, структура и свойства силикатных пленок, модифицированных различными органическими группами // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2001. Т. 1. № 1. С. 43-48.
  11. Vorotilov K., Petrovsky V., Vasiljev V. Spin coating process of sol-gel silicate films deposition: effect of spin speed and processing temperature // Sol-Gel Science and Technology. 1995. V. 5. № 3. P.173-183.
  12. Головань Л.А., Тимошенко В.Ю., Кашкаров П.К. Оптические свойства нанокомпозитов на основе пористых систем // УФН. 2007. Т. 177. № 6. С. 619-638.
  13. Innocenzi P. Infrared spectroscopy of sol-gel derived silica-based films: a spectra-microstructure overview // Non-Crystalline Solids. 2003. V. 316. № 2-3. P. 309-319.
  14. Vorotilov K.A., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V., Sigov A.S. Thin ORMOSILs films with different organics // Sol-Gel Science and Technology. 1998. V. 13. № 1-3. P. 467-472.
  15. Almeida R.M., Marques A.C. Characterization of sol-gel materials by infrared spectroscopy // Characterization of Sol-Gel Materials and Products. V. 2, Р. 65-89. Almeida R.M. (vol. editor). Boston: Kluwer Academic Publishers. 2005. V. 1-3.
  16. Vorotilov K.A., Petrovsky V.I., Vasiljev V.A., Sobolevsky M.V. ORMOSIL films: properties and microelectronic applications // Sol-Gel Science and Technology. 1997. V. 8. № 1-3. P. 581-584.
  17. Осипов В.Г., Силкина Н.Н., Баукова Г.Г., Чернышев Е.А. Спектры и хромотограммы элементоорганических соединений. М.: Химия. 1976. Вып. 1. 
  18. Mayo D.W., Miller F.A., Hannah R.W. Course notes on the interpretation of infrared and Raman spectra. New Jersey: John Wiley & Sons. 2003.
  19. Innocenzi P., Falcaro P., Grosso D. and Babonneau F. Order−disorder transitions and evolution of silica structure in self-assembled mesostructured silica films studied through FTIR spectroscopy // Phys. Chem. B. 2003. V. 107 . № 20. P. 4711-4717.
  20. Подлипская Т.Ю., Булавченко А.И., Шелудякова Л.А. Исследование свойств воды в обратных мицеллах TRITON N-42 методом ИК-Фурье-спектроскопии // Журнал структурной химии. 2007. Т. 48. № 2. С. 242-250.
  21. Gallardo J., Durán A., Martino D.Di, Almeida R.M. Structure of inorganic and hybrid SiO2 sol-gel coatings studied by variable incidence infrared spectroscopy // Non-Crystalline Solids. 2002. V. 298. № 2-3. P. 219-225.
  22. www.chemexper.com, Infra-Red Spectra CAS # 9002-92-0.
  23. Dattelbaum A.M., Amweg M.L., Parikh A.N., et al. Surfactant removal and silica condensation during the photochemical calcination of thin film silica mesophases // Phys. Chem. B. 2005. V. 109. № 30. P. 14551-14556.
  24. Kung King-Hsi S. and Hayes K.F. Fourier transform infrared spectroscopic study of the adsorption of cetyltrimethylammonium bromide and cetylpyridinium chloride on silica // Langmuir. 1993. V. 9. №1. P. 263-267.