вщиною до 100 нм (для забезпечення можливості просвічування ). Напилювання контрольних плівок проводилося в тих же умовах, що і основних плівок, але за більш короткий час. Так при типовою швидкості напилення 25 нм/хв час виготовлення основних плівок становило 2-24 хв, а контрольних - не більше 4 хв. Типовий розмір гранул в досліджених плівках становив 2-7 нм.
Аморфний характер металевих гранул визначався за високого ступеня розмиття кільцевих дифракційних гало на електронних мікрофотографіях [16,17].
Методика екранування дозволяла в одному технологічному циклі на протяжної підкладці формувати шар композиту з безперервно мінливої ??товщиною від 50 до 600 нм. Для наступних вимірювань із загальної підкладки вирізалися зразки розміром. Було досліджено 12 зразків плівок однакового складу з середньою товщиною від 70 до 550 нм. Завдяки зміні товщини плівки по довжині вихідної підкладки, товщина плівок в межах кожного зразка лінійно змінювалася від одного краю зразка до іншого, відхиляючись на кінцях від середнього значення на 20 нм. Точне значення товщини контролювалося за допомогою скануючого електронного мікроскопа шляхом спостереження в торець по 15 точкам, розподіленим рівномірно по довжині зразка.
Топографія поверхні плівок досліджувалася за допомогою атомно-силового мікроскопа. Для сканування використовувалися кантілевери з радіусом закруглення зонда близько 10 нм.
На всіх плівках спостерігався чітко виражений зернистий характер поверхні. Зерна мали, як правило, округлу форму, причому їх розмір становив від 30 до 100 нм і збільшувався зі збільшенням товщини плівки. Між зернами спостерігалися поглиблені проміжки - пори, розмір яких складав від 20 до 200% від діаметра зерен.
У плівках товщиною менше 200 нм зерна спостерігалися у вигляді острівцевих скупчень щільно упакованих частинок, між якими мали місце численні пори, розмір яких, як правило, перевищував розмір зерен. У більш товстих плівках (200-600 нм) зерна утворювали суцільне покриття підкладок, причому розмір пор, які займали проміжки між зернами, був менше розмірів зерен.
У деяких плівках спостерігалися одночасно сусідять зерна, що мали два характерні розміру. Так наприклад, в плівці товщиною 70 (20) нм ці розміри складають 29 5 і 43 5 нм, в плівці товщиною 400 (20) нм - 67 8 і 99 8 нм, причому кількість зерен меншого розміру на який-небудь обмеженій площадці плівки перевищувало кількість зерен більшого розміру на тому ж майданчику в 2-3 рази.
2.2 Основні параметри плівок
Основні параметри плівок наведені в таблиці №1. Концентрація металевої фази задавалися технологічно, а товщина і провідність на постійному струмі вимірювалися за описаними в попередньому розділі методиками. Середня точність вимірювання товщини (з 15 вимірювань) становила 9.29%. Середня точність вимірювання провідності (з 5 вимірів) становила 35.4%.
Плівки розташовані в порядку збільшення концентрації основних провідних металів Fe + Co. Такий параметр для впорядкованості розташування плівок обраний з тієї причини, що в об'ємному стані питомі провідності заліза і кобальту майже на порядок перевищують питому провідність аморфізатора цирконію [18], тому, враховуючи що цирконій становить у загальному складі металевої фази сплаву всього 10%, його внесок в якості провідника в результуючу провідність плівок є другорядним. Для довідки в наступному стовпці таблиці наведено загальне значення концентрації (у хімічних формулах складів плівок) Fe + Co + Zr. Видно, що зі збільшенням концентрації Fe + Co величина загальної концентрації теж, в основному, зростає.
Слід враховувати далі, що в аморфних плівках питома провідність металів, таких як Fe і Co, принаймні на порядок менше, ніж в об'ємних зразках, тому для численних оцінок наведені значення повинні бути зменшені в такому ж співвідношенні.
Таблиця 2.1.
№№ КонцентраціяТолщіна (нм) Провідність (Ом - 1 м - 1) Fe + CoFe + Co + Zr10.140.25 20.270.38 30.370.54 40.450.59 50.460.63 60.530.65 70.580.68 80.600.73 90.640.77 100.650.75 110.680.78 120.680.77
З таблиці видно, що при збільшенні концентрації металевої фази питома провідність плівок зростає. Співвідношення між провідністю і концентрацією металевої фази ілюструється рис. 2.1.
Рис. 2.1 Залежність питомої провідності від концентрації металевої фази.
Суцільні і відкриті точки, відповідні одним і тим же значенням концентрації - результати вимірювань на різних ділянках однієї й тієї ж плівки.
Видно, що при концентраціях менше 0.2 і більше 0.6 розкид точок може досягати близько і більше, тоді як всередині цього інтервалу концентрацій розкид не перевищує декількох разів (не більше 5-6)....
