Закономірності утворення і росту покриттів
Зміст
1. Закономірності утворення і зростання покриттів, формованих з газової фази
1.1 Закономірності утворення і росту вакуумних покриттів
1.2 Адсорбція та освіта зародків конденсованої фази
1.3 Взаємодія частинок конденсованої фази, їх зрощення (коалесценція)
Список використаних джерел
1. Закономірності утворення і росту покриттів, що формуються із газової фази
1.1 Закономірності утворення і росту вакуумних покриттів
Елементарні процеси, що протікають на поверхні при утворенні покриттів, в значній мірі залежать від умов і режимів формування тонкопленочной системи, технології нанесення покриттів. У разі осадження покриття у вакуумі з газового потоку кінетика росту покриттів, їх структура і властивості залежать від наступних основних параметрів:
1. Тиску залишкових газів у вакуумній камері. Досить обгрунтовано емпіричне правило: чим вище тиск у камері, тим нижче якість покриття.
2. Щільності потоку падаючих на поверхню атомів j. При зростанні j, як правило, відбувається більш інтенсивне зародкоутворення конденсованої фази і підвищується суцільність покриття, збільшується його адгезійна міцність і корозійна стійкість.
3. Температури поверхні підкладки. При її підвищенні формується покриття з більш рівноважної структурою. Однак при цьому знижується його суцільність і швидкість осадження. Зміна температури покриття після його нанесення може бути причиною поліморфних перетворень, які, в загальному випадку, роблять складне вплив на їх структуру і властивості.
4. Ступеня іонізації та енергії падаючих атомів. Підвищення ступеня іонізації та енергії падаючих атомів до певного граничного значення сприяють підвищенню якості осаждаемого покриття. При великих значеннях енергії атомів, що взаємодіють з поверхнею і беруть участь у процесах зростання плівки, можливе утворення в ній структурних дефектів і навіть, при певних режимах, - травлення зростаючого покриття.
Процес осадження вакуумних покриттів є багатофакторним і досить складним. Розглянемо основні стадії і механізми росту покриттів при їх осадженні з газового потоку.
Нехай на поверхню твердого тіла, що у вакуумі, діє потік частинок з щільністю j (на практиці, в технології осадження покриттів використовуються потоки з j ~ 10 10 ... 10 20 ат./(с Г— м 2 )). При взаємодії окремого атома з поверхнею протікають наступні відносно елементарні процеси:
1. Енергообмін (акомодація) з поверхневими атомами підкладки. У Залежно від умов енергообміну, природи взаємодіє атома і атомів підкладки можливі дві взаємовиключні один одного ситу...
