Анотація до роботи:

Гончар А. Г. Вплив термопружних характеристик компонентів товстих плівок на основі SnO₂-Sb на їх електрофізичні властивості. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. - Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України, Київ, 2009.

Робота присвячена дослідженню механізму впливу термопружних характеристик компонентів плівки та підкладки на електрофізичні властивості товстих плівок на основі SnO₂-Sb. Встановлено, що цей вплив обумовлений виникненням у процесі термообробки залишкових напружень. Показано, що основним фактором впливу напружень на властивості плівок є ущільнення контактів на межі провідна частинка - діелектричний прошарок, яке приводить до зміни параметрів потенціальних бар’єрів між частинками. Вплив неузгодженості коефіцієнтів термічного розширення плівки й підкладки на властивості плівок пов'язаний з деформацією резистивного шару під впливом напружень на межі поділу плівка-підкладка. Концентраційні залежності опору плівок задовільно описуються в рамках моделей перколяції, які враховують тунелювання. Характер залежності між величинами залишкових напружень на міжфазній границі та перколяційними характеристиками досліджених плівок узгоджується із запропонованим механізмом впливу співвідношення коефіцієнтів термічного розширення компонентів на електрофізичні властивості плівок. Показано, що зміна опору досліджених плівок під зовнішнім впливом визначається не тільки фізичними механізмами, пов'язаними зі зміною параметрів потенціальних бар'єрів між провідними частинками, але також суттєвий внесок вносять процеси зміни шляхів протікання заряду. Досліджений тензорезистивний ефект у плівках на основі SnO₂-Sb. Розроблено рекомендації з вибору величин коефіцієнтів термічного розширення компонентів плівок й підкладки для підвищення електрофізичних параметрів товстоплівкових композицій.

1. Встановлено взаємозв'язок електрофізичних властивостей з термічним розширенням компонентів плівок на основі SnO₂-Sb для різних складів композиції, режимів термообробки й матеріалів підкладок. Показано, що вплив величини співвідношення коефіцієнтів термічного розширення компонентів на властивості плівок обумовлений виникненням у процесі термообробки залишкових напружень.

2. Показано, що основним фактором впливу залишкових напружень на електрофізичні властивості плівок є збільшення ефективної площі контакту на межі струмопровідна частинка - діелектричний прошарок, що приводить до зростання концентрації інжектованих у прошарок електронів та зменшення висоти потенціального бар'єра між провідними частинками.

3. Визначено, що вплив підкладки на електрофізичні властивості плівок на основі SnO₂-Sb обумовлений термічними напруженнями на межі поділу плівка-підкладка.

4. Показано, що концентраційні залежності електроопору плівок на основі SnO₂-Sb задовільно описуються в рамках моделей перколяції, які враховують тунелювання заряду. Характер залежності між величинами залишкових напружень та перколяційними характеристиками узгоджується із запропонованим механізмом впливу співвідношення коефіцієнтів термічного розширення компонентів на електрофізичні властивості плівок.

5. Виявлено, що зміна електроопору плівок на основі SnO₂-Sb у результаті зовнішнього впливу визначається не тільки фізичними механізмами, пов'язаними зі зміною параметрів потенціальних бар'єрів між провідними частинками, але також суттєвий внесок дають процеси утворення, руйнування і зміни шляхів протікання заряду.

6. Показано, що висока тензочутливість плівок на основі SnO₂-Sb обумовлена тунельно-перколяційним характером провідності в плівках. Особливості структури плівок визначають суттєвий вплив деформації на топологію провідного кластера, що обумовлює залежність коефіцієнта тензочутливості від методу вимірювання та знаку залишкових напружень на межі плівка-підкладка.

7. Завдяки високої тензочутливості, резистивні товсті плівки на основі SnO₂-Sb можуть використовуватися не тільки як високоомні резистори, але також є перспективними для виготовлення чутливих елементів тензодатчиків. Розроблено рекомендації з вибору співвідношення коефіцієнтів термічного розширення компонентів плівок, плівки й підкладки для підвищення електрофізичних параметрів товстоплівкових композицій на основі SnO₂-Sb.

Основні положення дисертації опубліковано в работах

1. Гончар А.Г. Взаимосвязь термических напряжений с электрофизическими свойствами резистивных толстых пленок на основе SnO₂ – Sb / А.Г. Гончар, И.М. Виницкий, Д.Е. Дышель // Доповіді НАН України. –2001. – № 5. – С. 82-89.

2. Гончар А.Г. Механізм впливу залишкових термічних напружень на електрофізичні властивості композиційних плівок на основі SnO₂ – Sb / А.Г. Гончар, І.М. Винницький, Б.М. Рудь // Український фізичний журнал. – 2002. – Т. 48, № 1. – С. 61-64.

3. Виницкий И.М. Роль контактной разности потенциалов на межфазных границах в композиционных толстых пленках в формировании их электрофизических свойств / И.М. Виницкий, Б.М. Рудь, Е.Я. Тельников, А.Г. Гончар // Металлофизика и новейшие технологии. –2002. –Т. 24, № 9. – С. 1261-1266.

4. Гончар А.Г. Вплив підкладки на електрофізичні властивості композиційних плівок на основі SnO₂ – Sb / А.Г. Гончар, А.О. Рогозинська, Б.М. Рудь, І.М. Виницький // Український фізичний журнал. – 2003. – Т. 48, № 2. С. 146-150.

5. Рудь Б.М. Тензорезистивний ефект у товстих плівках на основі легованого сурмою діоксиду олова / Б.М. Рудь, А.Г. Гончар, Е.Я. Тельников // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології. – 2005. – № 1. - С. 72-79.

6. Паустовский А.В. Тензочувствительность резистивных толстых пленок на основе систем ВаВ₆ и SnO₂-Sb после лазерного облучения / А.В. Паустовский, Б.М. Рудь, В.Е. Шелудько, В.В. Кременицкий, Е.Я. Тельников, А.Г. Гончар, А.М. Блощаневич, И.В. Захарченко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2006. – № 4. – С. 95-100.

7. Рудь Б.М. Вплив залишкових термічних напружень на тензочутливість товстих плівок на основі Sn_0,9Sb_0,1O₂ / Б.М. Рудь, А.Г. Гончар, В.Е. Шелудько, І.Л. Бережинський, В.В. Кременицький // Український фізичний журнал. – 2006. – Т. 51, № 11/12. – С. 1098-1104.