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 lowtemperature 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 тех-нологічні режими формування функціональних наноструктурованих ма-теріялів за спільної роботи кількох джерел плазми; вивчено структурні та електрофізичні особливості одержаних плівок TiN. Структури плівок до-сліджено на сканівному тунельному мікроскопі JSPM-4500/4610, збло-кованому з атомним силовим мікроскопом. Встановлено, що оптимізова-ний гелікон-дуговий реактор демонструє унікальні властивості і забезпе-чує 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 особен-

Aluminum nitride (AlN) film coatings on flexible substrates (polymeric Teflon, Mylar) have been obtained using a hybrid helicon-arc ion-plasma deposition technique with high adhesion of coatings. Studies of optical, morphological, and structural properties of AlN films have been carried out. It was found that AlN coatings on Teflon and Mylar thin-film substrates substantially suppress transmission of infrared (IR) radiation within the spectral range λ ∼ 5–20 μm at certain technological parameters and thickness of AlN. Transmission in THz regions by using quasioptics attains T ≈ 79%–95%, and losses measured in the channels within the microwave region 2 to 36 GHz are <0.06 dB. The obtained composite structures (AlN coatings on Teflon and Mylar thin-film substrates), due to a high thermal conductivity of AlN, could be used as efficient blocking structures in the infrared spectral range (“infrared stealth”) withdrawing the heat from filters warmed by IR radiation. At the same time, they can be used as the transparent ones in the microwave and THz regions, which can be important for low-temperature detector components of navigation, positioning, and telecommunication systems due to reducing the background noise.

Методою 3ω досліджено ефективну поперечну теплопровідність λ⊥ тонких плівок AlN. Плівки AlN товщиною 1-3 мкм синтезовано на підкладинках з монокристалічного Si або Al в гібридному геліконно-дуговому йонноплазмовому реакторі. Одержані плівки на межі з підкладинкою мали тонкий шар невпорядкованого AlN товщиною біля 200 нм. Для плівок AlN на підкладинках з монокристалічного Si одержано високе значення коефіцієнта теплопровідности λ⊥Si = 82,9 Вт/(м⋅К). Для плівок AlN на підкладинках з Al одержано значення λ⊥Al = 45,8 Вт/(м⋅К), що є найвищим серед відомих для металічних підкладинок з Al. Проведена оцінка теплового опору Rq межі між плівками AlN і підкладинками Si або Al. Для інтерфейсу AlN/Si одержано значення Rq intSi = 2,3⋅10 −8 (м 2 ⋅К)/Вт, а для інтерфейсу AlN/Al -Rq intAl = 4,3⋅10 −8 (м 2 ⋅К)/Вт.

Оттиски доступны непосредственно от издателя Фотокопирование разрешено только в соответствии с лицензией 2015 ИМФ (Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины) Напечатано в Украине.

No abstract

No abstract

No abstract

No abstract