Details

Title: Механические напряжения и магнитные свойства пленок NiFe и CoNiFe, полученных электрохимическим осаждением // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2022. – Т. 27, № 4. — С. 427-438
Creators: Тихонов Р. Д.; Поломошнов С. А.; Амеличев В. В.; Черемисинов А. А.; Потапов В. С.; Горелов Д. В.; Казаков Ю. В.
Imprint: 2022
Collection: Общая коллекция
Subjects: Химия; Электрохимия; электрохимическое осаждение; магнитные пленки; механические напряжения; свойства магнитных пленок; хлоридные электролиты; намагничивание пленок; сахарины; electrochemical deposition; magnetic films; mechanical stresses; properties of magnetic films; chloride electrolytes; magnetization of films; saccharins
UDC: 544.6
LBC: 24.57
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-4-427-438
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: RU\SPSTU\edoc\69388

Allowed Actions: View

Annotation

Магнитные пленки пермаллоя NiFe и тройного сплава CoNiFe применяются в изделиях нано- и микроэлектроники, а также в магнитной памяти с высокой плотностью упаковки. Электрохимическое покрытие NiFe и СоNiFe снижает коррозию и износ в магнитных и электрических устройствах, а также используется для электрокаталитических материалов. Большие механические напряжения в магнитных пленках приводят к деформациям и неисправностям приборов из-за отслоения пленок от подложки кремния. В работе для выяснения природы явлений, происходящих при электрохимическом осаждении пленок NiFe и CoNiFe разной толщины и приводящих к механическим напряжениям, проведено исследование их параметров. Показано, что измерение прогиба пластин, состоящих из Si, SiO[2], Si[3]N[4], NiCr, Ni, после нанесения на них каждого из слоев NiFe и CoNiFe позволяет определить механические напряжения в пленках. Установлено, что прогиб пластин с нанесенными пленками Si[3]N[4] отрицательный и больше, чем с пленками SiO[2]. Прогиб после нанесения слоев NiCr и Ni отрицательный. Прогиб пластин кремния с нанесенными пленками CoNiFe имеет максимальное значение 180 мкм при толщине пленки 12 мкм, с пленками NiFe - 150 мкм при толщине пленки 15 мкм. Прогиб после нанесения пленок NiFe, CoNiFe положительный. Отслаивания пленок не наблюдается. Разница знаков деформации пленок Ni и СоNiFe или NiFe и прямой зависимости прогиба пластин кремния от толщины пленок NiFe и СоNiFe позволяет связать механические напряжения с наводороживанием (водородной хрупкостью) и выделением водорода после процесса. Определено, что намагниченность пленок NiFe ниже, чем пленок CoNiFe. Последние перспективны для применения в преобразователях магнитного поля.

Magnetic films of NiFe permalloy and CoNiFe ternary alloy have application in nano- and microelectronics products and in tightly-packed magnetic memory. The NiFe and CoNiFe coatings decrease corrosion and depletion in electrical devices; they are also used in electrocatalytic materials. Large stresses in magnetic films lead to deformation and instrument faults caused by film peeling off silicon substrate. In this work, to clarify the nature of the phenomena occurring during the electrochemical deposition of NiFe, CoNiFe films and leading to mechanical stresses, their study was carried out. It was demonstrated that a measurement of deflection of silicon substrates on an optical profilometer in the structure of Si, SiO[2], Si[3]N[4], NiCr, Ni, after applying each of the CoNiFe or NiFe layers to the silicon substrate, allows the determination of mechanical stresses in films. It has been established that the deflection of the plates with Si[3]N[4] is negative and greater than with SiO[2]. Deflection after applying NiCr and Ni layers is negative. Deflection of silicon wafers with ternary alloy CoNiFe films has a maximum value of 180 mum with a film thickness of 12 mum, and with permalloy NiFe films, a maximum value of 150 mum with a film thickness of 15 mum. Deflection after application of NiFe, CoNiFe is positive. Peeling of films is not observed. Difference in the deformation signs of Ni and CoNiFe or NiFe films and in the direct dependence of the silicon deflection on the thickness of NiFe and CoNiFe films makes it possible to bind mechanical stresses with hydrogenation and hydrogen release after the process. It has been determined that the magnetic susceptibility of NiFe permalloy films is lower than the triple CoNiFe system. The latter are promising for use in magnetic field converters.

Usage statistics

stat Access count: 4
Last 30 days: 2
Detailed usage statistics