ації (малюнок 5):
а) атом пружно відбився;
б) атом закріпився на поверхні - перейшов до адсорбована стан.
В
Рисунок 5 - Взаємодія атомів з поверхнею
Для характеристики термічної акомодації використовують коефіцієнт акомодації а т , який визначає частку енергії, переданої атомам поверхні при взаємодії. Якщо розподіл по енергії падаючих і вихідних з поверхні атомів підпорядковується закону Максвелла, то
а т або а т,
де Е ВЇ і Т ВЇ - енергія і температура атомів, що надходять на поверхня; Е і Т - енергія і температура атомів, що йдуть в газову фазу; Е п і Т п -енергія і температура атомів підкладки. p> При Е-= Е п маємо а т = 1, тобто спостерігається повна акомодація. Вважається, що завжди при реалізуються на практиці умовах і режимах осадження а т ВЈ 1.
Встановлено, що практично повний енергообмін між атомами на поверхні відбувається за час, що дорівнює двом періодам узгоджених коливань адсорбованого атома (адатома) і атома підкладки: t т В»2t про (t про - період коливань атомів в решітці, t про ~ 10 -12 ... 10 -13 с).
Розрахунки показують, що якщо маси атома підкладки і атома, взаємодіє з поверхнею, приблизно рівні і Е ВЇ <25 E а то акомодація практично завжди повна, і у результаті атом закріплюється (адсорбується) на поверхні. Якщо взаємодіє з поверхнею атом має масу меншу атома підкладки, то акомодація завжди неповна (а т <1).
2. Поверхнева дифузія. Залежно від умов формування покриттів, адсорбований атом у процесі дифузії може або закріпитися на зародку конденсованої фази (стійкої металевої частці), або ж через деякий час t а , зване часом життя в адсорбованому стані, перейти в газову фазу (у десорбувати стан). Поверхнева дифузія характеризується довжиною дифузійного пробігу Х = (2Dt а ) 1/2 = 2а exp [(Е а - Е d )/2kT], яка дорівнює відстані, яку проходить атомом на поверхні за час його життя в адсорбованому стані t а (а - відстань між сусідніми адсорбційними вузлами поверхні; D-коефіцієнт поверхневої дифузії; Е а і Е d - енергія активації процесів адсорбції та поверхневої дифузії відповідно; k - постійна Больцмана). p> Освіта покриття відбувається в результаті взаємодії адсорбованих атомів між собою і з атомами підкладки. Слід розрізняти наступні, що протікають послідовно стадії росту покриття:
- освіта адсорбційної фази;
- зародкоутворення конденсованої фази;
- зростання зародків;
- взаємодія зародків між собою і їх злиття (коалесценції);
- освіта суцільного покриття та його подальше зростання.
Кожна з цих стадій характеризується особливостями структурного стану, і кінетика їх...
