Structural and Phase Transformations in Nanoscale Cu/Cr System under Heat and Ion Actions

Abstract

Исследованы особенности формирования структуры и фазового состава системы Cu(25 нм)/Cr(25 нм) при отжиге в вакууме в широком температурном интервале. Зафиксировано развитие окислительно-восстановительных процессов, которые можно эффективно контролировать путём использования дополнительной ионно-плазменной обработки. Низкоэнергетическое ионное воздействие позволяет также стабилизировать нанокристаллическую структуру путём торможения процессов рекристаллизации и таким образом повысить термическую стабильность рабочих плёночных элементов микро-и наноэлектронных устройств.Ключевые слова: наноразмерная система, ионно-плазменная обработка, отжиг, оксидообразование, микроструктура.Досліджено особливості формування структури та фазового складу системи Cu(25 нм)/Cr(25 нм) при відпалі у вакуумі в широкому температурному інтервалі. Зафіксовано розвиток окиснювально-відновних процесів, які можна ефективно контролювати шляхом використання додаткового йонно-плазмового оброблення. Низькоенергетичний йонний вплив уможливлює також стабілізувати нанокристалічну структуру шляхом гальмування процесів рекристалізації і таким чином підвищити термічну стабільність робочих плівкових елементів мікро-та наноелектронних пристроїв.Ключові слова: нанорозмірна система, йонно-плазмове оброблення, відпал, оксидоутворення, мікроструктура.The features of the structure and phase composition formation in the Cu(25 nm)/Cr(25 nm) system during annealing in a vacuum over a wide temperature range are investigated. The development of redox processes, which can be effectively controlled by using additional ion-plasma treatment, is registered. The low-energy ion impact allows stabilizing the nanocrystalline structure by inhibiting the recrystallization processes and, thereby, to increase the thermal stability of the working film elements of micro-and nanoelectronic devices.