logo
Аморфні метали

4.2. Використання аморфних сплавів у якості дифузійного барєру та для виготовлення магнітних голівок і сенсорів

Прагнення до мініатюризації електронних пристроїв привело до того, що лінійні розміри струмоведучих доріжок, контактних майданчиків і інших елементів сучасних інтегральних схем не перевищують 0,5-1 мкм. При субмікронних розмірах робочих елементів створюються умови для взаємного проникнення атомів - дифузії на межі розділу метал-напівпровідник. Цей процес з часом призводить до замикання струмоведучих доріжок та виходу приладу з ладу. Щоб запобігти дифузії, необхідно створити тонкий барєрний шар між напівпровідником і металом.

Близько десяти років тому було показано, що найкращими барєрними властивостями володіють аморфні металеві сплави [8]. Дифузія через аморфні шари сильно ускладнена внаслідок нерегулярності атомної структури. Особливо хорошими барєрними властивостями володіють аморфні сплави тугоплавких металів, наприклад Re-Ta, e-Nb.

Як відомо, для запису і зберігання інформації використовуються феромагнітні матеріали. У результаті досліджень, спрямованих на підвищення інформаційної щільності, вже отримані матеріали, щільність запису на яких досягає 108 біт/см2. При цьому розмір області, що зберігає один біт, не перевищує 1 мкм2. Такі носії роблять з магнітожорстких матеріалів, що володіють великим коерцитивним полем. При цьому магнітна голівка, яка використовується для запису інформації, що має бути з матеріалу, що має високе значення намагніченості насичення Ms. До того ж при зчитуванні інформації важливо, щоб матеріал сердечника головки мав високу початкову магнітну проникність.

Усім цим вимогам задовольняють аморфні феромагнітні сплави. Використовуючи напилення, можна виготовити голівку, яка має високу намагніченість насичення Ms = 1,2-1,5 Тл, будь-яких мислимих розмірів, здатну перемагнічувати мікроскопічні області носія (близько 0,1 мкм). Аморфні головки відносно дешеві, мають високу зносостійкість (час роботи близько 10 000 годин), характеризуються високими значеннями початкової магнітної проникності на частотах 5-15 МГц.

Аморфні шари, отримані за допомогою іонно-плазмового напилювання, можна використовувати для створення високочутливих датчиків, сенсорних пристроїв і малогабаритних трансформаторів. Нові сенсорні пристрої можна використовувати в технологічних процесах виробництва автомобілів, індустріальних роботів, у промислових вимірниках різного роду властивостей (датчики розмірів, сили удару, швидкості газових потоків, обму витікаючої рідини і т.д.). Сенсорні пристрої, виготовлені на основі аморфних сплавів, можуть працювати в самих складних умовах завдяки високим характеристикам пружності, ізотропності, електромагнітних та інших властивостей.[9]