склад плівок Со. Як видно з таблиці 2, поряд з атомами Co в досліджених плівках присутні атоми вуглецю, кисню та азоту. У разі Тисп=1200С збільшення температури підкладки від 310 до 4200С призводить до двократного зменшення вмісту кобальту від 91,4 до 44,2% і до значного підвищення вмісту вуглецю. Дана зміна хімічного складу пояснює зникнення дифракційного піку на вугіллі 2? =44.2 - 44.7 ° у плівках Co, нанесених при Тподл=4200С. Однак у випадку Тисп=1300С ступінь впливу температури підкладки на елементний склад плівок зменшується. Збільшення температури підкладки від 300 до 3300С супроводжується зростанням вмісту кобальту від 84.8 до 93.5%. При цьому подальше підвищення температури підкладки до 3400С призводить до зворотного зниження вмісту кобальту в плівках до 90,9%. Відзначимо, що варіювання температури випарника не впливає на хімічний склад плівок Co. Згідно таблиці 2 вміст кобальту в досліджуваних плівках коливається в межах 90-95% при зміні температури випарника від 120 до 1550С.
3.2 Вплив умов осадження на морфологію поверхні плівок кобальту
Як видно з малюнків 11,12, плівки Co, нанесені при температурі випарника tисп=120 ° С та температурі підкладки Tподл=310-350 ° С, характеризуються зерен структурою із середнім розміром зерна 60-70 нм. Однак при підвищенні температури підкладки до Tподл=370 ° С плівки Co набувають порожнисту структуру (Малюнок 11, в). Осадження при Tподл=420 ° С супроводжується подальшим зникненням зерен структури, а також зменшенням товщини осередків (Малюнок 11, г)
Малюнок 11 - РЕМ-зображення морфології поверхні плівок Co, нанесених при температурі випарника tисп=120 ° С і температурах підкладки Tподл=310 (а), 350 (б), 370 (в) і 420 ° С (г)
При збільшенні температури випарника до tисп=130 С в плівках Co також вдається сформувати яскраво виражену зерен структуру. При цьому спостерігається дворазове збільшення середнього розміру зерна в порівнянні з плівками, отриманими при tисп=1200С. Проте в даному випадку вже при температурі підкладки Tподл=340 ° С в досліджуваних плівках починає зменшуватися середній розмір зерна і формуватися чарункова структура.
Підвищення температури випарника до 1350С сприяє суттєвому зростанню середнього розміру зерна плівок Co. При цьому зерна набувають ступінчасту поверхню. Подальше збільшення температури випарника послідовно до 145 і до 1500С не приводить до значних змін розміру зерна і рельєфу їх поверхні. Однак при температурі випарника, рівний 1550С, досліджувані плівки набувають дрібнозернисту структуру.
3.3 Вплив умов осадження на товщину плівок кобальту
Збільшення температури підкладки призводить до зниження товщини плівок Co і поступової втрати їх суцільності. Малюнки 12, г і 15 наочно демонструє формування островковой структури в плівках Со, обложених при tисп=120 ° С і Tподл=420 ° С.
Малюнок 15 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 420 0С і Тисп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Порівняння плівок Co з першої партії, отриманих при температурах підкладки 350 і 370 0С, але при різній тривалості осадження, дозволяє зробити висновок, що дворазове збільшення часу осадження (від 2 до 4:00) призводить до двократного збільшення товщини плівки (таблиця 3, малюнки 16 і 17).
Таблиця 3 - Товщина плівок Co, отриманих при різних температурах випарника Тисп і підкладки Тподл, а також тривалості осадження осадження
Тисп, 0СТподл, 0СДлітельность осадження, чТолщіна, нмПервая партія1203102501203302401203502201203704401204202- * Друга партія13030041901303104180130320417013033041401303404110Третья партія120330240130330414013533021701403302250145330219015033021301553302100 * плівки Co мають островковую структуру
Більш істотне зростання товщини зразків Co досягається при збільшенні температури випарника. Плівки Со, обложені при tисп=130 ° С протягом 4:00 характеризуються чотириразовим збільшенням товщини (таблиця 3).
Малюнок 16 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 350 0С і Тисп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Малюнок 17 - Зображення плівки Co, нанесеної на підкладку Si при температурі 370 0С і Тисп=120 (а) і профілограмма ділянки А - Б (б); оптична профілометрія
Як видно з таблиці 3, товщина плівок Co має екстремальну залежність від температури випарника. В інтервалі від 120 до 140 0C товщина плівок збільшується від 40 до 250 нм. Однак при подальшому збільшенні температури випарника товщина плівок Co знижується і складає 100 нм при Тисп=155 0C (малюнок 18).
