МЕХАНИЗМ ИЗМЕНЕНИЯ НАНОСТРУКТУРЫ ПЛЕНОК СМЕШАННЫХ ОКСИДОВ МОЛИБДЕНА-ВАНАДИЯ В ПРОЦЕССЕ ТВЕРДОФАЗНОЙ ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе приведены результаты изучения характера изменения топологии поверхности в результате фотостимулированной полимеризации фоторезистных слоев на основе высших оксидов - неорганических полимеров. С использованием атомно-силовой микроскопии выполнено исследование изменения наноструктуры поверхности тонких пленок смешанных оксидов молибдена-ванадия ( V 2 O 5: MoO 3 = 3:2) в процессе УФ-стимулированной полимеризации. Фрактальный анализ атомно-силовых изображений позволил установить, что твердофазная полимеризация в смешаннооксидных слоях, полученных путем конденсации соответствующих оксокислот, протекает с участием смешанных оксоолигомеров по 3 D -механизму. При этом теряется анизотропия, характерная для исходной пленки и обусловленная направленной агломерацией лентообразных смешанных оксоолигомеров, входящих в ее состав. Развивающиеся в смешаннооксидном слое полимеризационные процессы приводят к образованию агломератов зерен, состоящих из четко огранённых псевдокристаллитов нанометрового размера. Одновременно в процессе экспонирования происходит твердофазная рекристаллизации аморфизированной оксидной пленки, результатом чего является увеличение значения среднего отклонения профиля поверхности. В процессе избирательного кислотного травления происходит обнажение скрытой внутренней структуры фоточувствительного оксидного слоя и дробление псевдокристаллитов, что приводит к снижению шероховатости поверхности до исходной величины. Указанные особенности структуры фоточувствительных смешаннооксидных пленок MoO 3/ V 2 O 5 имеют принципиальное значение для создания неорганических фоторезистов.

Об авторах

Татьяна Викторовна Свиридова

Белорусский государственный университет

Email: sviridova@bsu.by
220030, Республика Беларусь, Минск, пр. Независимости, 4

Злата Александровна Якубовская

Белорусский государственный университет

220030, Республика Беларусь, Минск, пр. Независимости, 4

Владимир Борисович Оджаев

Белорусский государственный университет

220030, Республика Беларусь, Минск, пр. Независимости, 4

Дмитрий Вадимович Свиридов

Белорусский государственный университет

220030, Республика Беларусь, Минск, пр. Независимости, 4

Список литературы

  1. Liu, B. Sub-100 nm nanolithography and pattern transfer on compound semiconductor using sol-gel-derived TiO2 resist / B. Liu, S.-T. Ho. // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - V. 155 - № 5. - P. 57-60. doi: 10.1149/1.2883730.
  2. Chudnovskii, F.A. Metal-insulator transition in disordered VO2 / F.A. Chudnovskii, G.B. Stefanovich // Journal of Solid State Chemistry. - 1992. - V. 98. - I. 1. - P. 137-145. doi: 10.1016/0022-4596(92)90079-B.
  3. Luo, C. Review of recent advances in inorganic photoresists / C. Luo, C. Xu, L. Lv et al. // RSC Advances.- 2020. - V. 10. - I. 14. - P. 8385-8395. doi: 10.1039/C9RA08977B.
  4. Ito, E. TeOx-based film for heat-mode inorganic photoresist mastering / E. Ito, Y. Kawaguchi, M. Tomiyama et al. // Japanese journal of applied physics. - 2005. - V. 44. - № 5S. - P. 3574. doi: 10.1143/JJAP.44.3574.
  5. Van Zant, P. Microchip fabrication: a practical guide to semiconductor processing / P. Van Zant. - New York: McGraw-Hill, 1997. - 623 p.
  6. Барабошина, А.А. Неорганические фоторезисты на основе смешанных оксидов молибдена и ванадия / А.А. Барабошина, Т.В. Свиридова, Л.С. Цыбульская и др. // Доклады Национальной академии наук Беларуси. - 2015. - Т. 59. - №. 4. - С. 68-71.
  7. Sinclair, W.R. Iron oxide - an inorganic photoresist and mask material / W.R. Sinclair, D.L. Rousseau, J.J. Stancavish // Journal of The Electrochemical Society. - 1974. - V. 121. - № 7. - P. 925-928. doi: 10.1149/1.2401954.
  8. Свиридова, Т.В. Фотоиндуцированные процессы в тонких пленках MoO3 и смешанного оксида V2O5: MoO3 / Т.В. Свиридова, Л.Ю. Садовская, А.И. Кокорин и др. // Химическая физика. - 2016. - Т. 35.- №. 7. - С. 3-8. doi: 10.7868/S0207401X16070128.
  9. Sviridova, T.V. Nano- and microcrystals of molybdenum trioxide and metal-matrix composites on their basis / T.V. Sviridova, L.I. Stepanova, D.V. Sviridov // In: Molybdenum: characteristics, production and applications; ed. by M. Ortiz et al. - New York: Nova Science Publishers, 2012. - P.147-179.
  10. Livage, J. Sol-gel chemistry of transition metal oxides / J. Livage, M. Henry, C. Sanchez // Progress in Solid State Chemistry. - 1988. - V. 18. - I. 4. - P. 259-341. doi: 10.1016/0079-6786(88)90005-2.
  11. Byk, T.V. Photochemical selective deposition of nickel using a TiO2-Pd2+ layer / T.V. Byk, V.G. Sokolov, T.V. Gaevskaya et al. // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. - 2008. - V. 193. - I. 1.- P. 56-64. doi: 10.1016/j.jphotochem.2007.06.007.
  12. Carls, J.C. Deep ultraviolet photoresist based on tungsten polyoxometalates and poly (vinyl alcohol) for bilayer photolithography / J.C. Carls, P. Argitis, A. Heller // Journal of the Electrochemical Society. - 1992.- V. 139. - № 3. - P. 786-793. doi: 10.1149/1.2069303.
  13. Gwyddion - Free SPM (AFM, SNOM/NSOM, STM, MFM, …) data analysis software. - Режим доступа: www.url: http://gwyddion.net. - 15.08.2023.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).