ератури випарника на структуру металевих плівок, обложених при температурі підкладки Т подл=330 0 С, представлені на малюнку 10.
Рисунок 10 - дифрактограмі зразків плівок Co, обложених при різних температурах випарника і при Тподл=3300С
Встановлено, що плівки Co, отримані в інтервалі температур випарника від Т ісп=120 до 140 0 С, характеризуються тільки одним піком, відповідним a -Co (002) і?-Co (111). Причому інтенсивність даного піку підвищується із зростанням температури випарника. Збільшення температури до Т ісп=145 0 С сприяє виникненню додаткових віддзеркалень?-Co (100),?-Co (101) і?-Co (200), інтенсивність яких досягає максимуму при температурі Т ісп=150 0 С. Однак подальше зростання температури до Т ісп=155 0 С призводить до зникнення додаткових піків, а також різкого зменшення інтенсивності відображення від основного піку, відповідного a -Co (002) і?-Co (111).
Розміри областей когерентного розсіювання (ОКР) і мікронапруги в досліджених плівках Co представлені в таблиці 2. З таблиці видно, що розмір ОКР плівок, обложених при Т ісп=120 0 С, слабко залежить від температури підкладки в діапазоні температур від 300 до 350 0 С. Проте зі збільшенням температури понад Т подл=350 0 С розмір ОКР починає зменшуватися. Аналогічний характер залежності розмірів ОКР від температури підкладки спостерігається для плівок, обложених при Т ісп=130 0 С.
Таблиця 2 - Елементний склад, розмір ДКР і мікронапруги s плівок Co, отриманих при різних температурах випарника Т ісп і підкладки Т подл
Тисп, 0СТподл, 0СЕлементний составОКР, нм s, ГПаПервая партія120310Co 91.4%, C 8.3%, O 0.3% 171,7120330Co 89.9%, C 9.5%, O 0.6% 151,4120350Co 84.1%, C 11.6%, O 4.3% 191,2120370Co 80.0%, C 18.9%, O 1.1% 131,4120420Co 44.2%, C 55.7%, O 0.1% 110,8Вторая партія130300Co 84.8%, C 14.2%, O 0.1%, N 0.9% 350,4130310Co 86.5%, C 12. 6%, O 0.2%, N 0.7% 260,5130320Co 92.3%, C 7. 2%, O 0.5% 330,2130330Co 93.5%, C 6.0%, O 0.5% 260,4130340Co 90.9%, C 8.8%, O 0.3% 200,3Третья партія120330Co 89.9%, C 9.5%, O 0.6% 151,4130330Co 93.5%, C 6.0%, O 0.5% 260,4135330Co 92.8%, C 6.4%, O 0.8% 390,3140330Co 95.1%, C 4.6%, O 0.3% 160,4145330Co 94.3%, C 4.8%, O 0.9% 200,2150330Co 92.3%, C 7.0%, O 0.7% 160,3155330Co 90.9%, C 8.3%, O 0.8% 160,1
При цьому зіставлення зразків з першої і другої партій дозволяє зробити висновок, що зі збільшенням температури випарника від 120 до 130 0 С зменшується температурний діапазон, при якому плівки характеризуються постійним розміром зерна (якщо прийняти припущення, що ДКР тотожний зерну).
Залежність розмірів ОКР плівок Co від температури випарника носить екстремальний характер (Таблиця 2). З ростом Т ісп від 120 до 135 0 С розмір ОКР збільшується більш ніж в два рази. Подальше підвищення температури випарника до Т ісп=140 0 С призводить до різкого зниження розміру ОКР, який зберігається незмінним аж до Т ісп=155 0 С.
мікронапруги в плівках Co, обложених при Т ісп=120 0 С, знижуються з ростом температури підкладки, в той час як в плівках, отриманих при Т ісп=130 0 С, вони залишаються постійні у межах похибки вимірювань (Таблиця 2). Варто відзначити, що збільшення температури випарника від 120 до 130 0 С призводить до триразового зменшення мікронапруг. При цьому подальше зростання температури випарника аж до Т ісп=155 0 С на величину мікронапруг не впливає.
Методом Енергодисперсійний рентгенівської спектроскопії встановлено, що температура підкладки суттєво впливає на елементний склад плівок Со. Як видно з таблиці 2, поряд з атомами Co в досліджених плівках присутні атоми вуглецю, кисню та азоту. У разі Т ісп=120 0 С збільшення температури підкладки від 310 до 420 0 С 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 Т подл=420 0 С. Однак у випадку Т ісп=130 0 С ступінь впливу температури підкладки на елементний склад плівок зменшується. Збільшення температури підкладки від 300 до 330 0 С супроводжується зростанням вмісту кобальту від 84.8 до 93.5%. При цьому подальше підвищення температури підкладки до 340 0 С 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 155 0 С.
3.2 Вплив умов осадження на морфологію поверхні плівок кобальту
Як видно з малюнків 11,12, плівки Co, нанесені при температурі випарника T ісп=120 ° С та температурі підкладки T подл=310-350 ° С, характеризуються зерен структурою із се...
