Низькотемпературна взаємна дифузія та утворення упорядкованих фаз в нанокристалічних тонких плівках Au/Cu в різних атмосферах
А. А. Тінькова1, С. І. Сидоренко1, І. Є. Котенко1, В. Л. Свєчніков2, С. М. Волошко1
1Національний технічний університет України «КПІ», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
2Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
Отримано: 17.07.2014. Завантажити: PDF
Досліджено процеси взаємної дифузії в тонких полікристалічних плівках Au (30 нм)/Cu (40 нм) під час відпалу за температур у 100—200°C впродовж 15 і 30 хв. у вакуумі при різних тисках залишкової атмосфери у 10−2 і 10−6 Па та в середовищі водню при значенні тиску у 5⋅102 Па. Застосовано методу мас-спектрометрії вторинних нейтральних частинок, доповнену трансмісійною електронною мікроскопією, Рентґеновою дифракцією й атомно-силовою мікроскопією. Перемішування двох шарів спостерігалося при температурах, за яких повністю виключається дифузія за об’ємним механізмом. Одержані для шару Au профілі Cu та їх еволюція з часом були типовими профілями C-кінетичного режиму зерномежової дифузії. Внаслідок значно вищої зерномежової дифузійної рухливости в збагаченому шарі Au насичення меж зерен золота досягається за дуже короткий час. Високий рівень концентрації Cu в шарі Au можна пояснити, припускаючи наявність рухливих меж, які залишають поза собою області з високою концентрацією Cu, близькою до стехіометричного складу. Фазоутворення відбувається всередині та навколо меж зерен шляхом переміщення компонента, що дифундує, вздовж рухомих меж зерен.
Ключові слова: зерномежова дифузія, упорядкована фаза, AuCu, тонка плівка, мас-спектрометрія вторинних нейтральних частинок.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v36/i12/1609.html
PACS: 61.05.cp, 66.30.Pa, 68.35.Fx, 68.37.Lp, 68.37.Ps, 81.10.Jt, 82.80.Ms