Когда толщина — в атом

Пленки с обычной структурой получают на плазмохимической установке, также сконструированной в лаборатории. Это камера из нержавеющей стали, закрытая тяжелой крышкой. В камере — исходное химическое соединение, из которого нужно выделить и осадить на подложку атомы нужного металла. К крышке приварен стеклянный колпак, в нем молибденовый электрод. На колпак надевается высокочастотный индуктор. Под действием высокочастотного поля соединение разлагается, и тут возникает очень красивое зрелище: загорается плазма — ионизированные пары разлагаемого соединения. Установка будто охвачена разноцветным пламенем, и отблески его играют на стенах лаборатории, на лицах сотрудников, на оконных стеклах.

В дно колпака вставлен керамический кружок с отверстием. Под действием сильного электростатического поля, которое, как и высокочастотное, подводится извне, формируется пучок из ионов металла, который проходит через отверстие в камеру и оседает на подложке. В этой установке удается получить пленки из веществ, которые не поддаются распылению другими способами. Кроме того, в ней необычайно высокие скорости осаждения, а это играет немаловажную роль при промышленном получении новых материалов.

Сейчас в лаборатории создана еще одна оригинальная установка. Главную роль в ней играет электронный луч, которым управляют по принципу телевизионной развертки. Камера заполняется парами химического вещества, из которого необходимо выделить атомы определенного металла. Эту задачу и взял на себя поток электронов. Он обегает подложку «строчка за строчкой», и под его влиянием осаждаются именно те атомы, которые нужны.

Но в лаборатории создаются пленки не только из металлов. Иногда требуется получить пленки из двух компонентов: например, из металла и диэлектрика. Эти пленки обладают своими, только им присущими свойствами. Для этой цели служит установка с двумя электронно-лучевыми пушками. Каждая из них распыляет свой компонент, а потом атомы их смешиваются и оседают на подложку. Меняя мощность пушек, можно регулировать интенсивность распыления, а следовательно — пропорции смешивания.

Так что технология получения тонких пленок отработана уже достаточно, причем различными способами. Немалую лепту внесли в это советские ученые, за работами которых следят во многих лабораториях мира. В лаборатории есть толстая папка, где хранятся письма из разных стран с просьбами выслать копии научных публикаций сотрудников.

Ну, а танк, с которого мы начали рассказ, какую роль играет он? Да никакой, улыбаются сотрудники лаборатории. Это просто игрушка, сделанная для наглядности, для показа на международной конференции...

Игрушка? Разумеется. Но некогда с игрушечных моделей начиналась авиация, забавные андроиды проложили дорогу промышленным роботам. И не развлекаются вовсе сотрудники лаборатории, а проводят серьезные научные исследования.