Вплив відпалу в арґоні на дифузію та термічну стабільність тонкоплівкових систем перехідних металів
А. К. Орлов1, І. О. Круглов1, А. Лозова1, С. І. Сидоренко1, С. B. Приходько1,2, С. М. Волошко1
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
2University of California (UCLA), 420 Westwood Plaza, 2121K-Engineering 5, CA 90095-1595 Los Angeles, USA
Отримано: 05.04.2022; остаточний варіант - 27.04.2022. Завантажити: PDF
Досліджено процеси дифузійно-індукованого структуро- та фазоутворення в нанорозмірних тонких плівках Ni/Cu/V, одержаних методою магнетронного осадження на підкладинку Si (100), після відпалу в інтервалі температур 200–550°С у атмосферах вакууму (10−3 Па) та арґону (200 Па). Термічну стабільність, дифузійний масоперенос компонентів та зміну фазового складу в атмосферах вакууму та арґону проаналізовано за допомогою метод рентґеноструктурної фазової аналізи (XRD) із використанням синхротронного та мідного випромінювання та вторинно-йонної мас-спектрометрії (SIMS). Через різну дифузійну мобільність атомів Cu та Ni із зростанням температури у досліджуваному інтервалі формуються дві області з різною концентрацією Ni та Cu. Обговорюються зернограничний та об’ємний механізми дифузії Cu та Ni, а також вплив атмосфери термічного оброблення. Показано, що відпал у вакуумі порівняно з відпалом в арґоні приводить до підвищення температури початку утворення твердого розчину на основі Cu на 100°C та пониження концентрації Ni в цьому твердому розчині. Таким чином, за умов відпалу у вакуумі тонкоплівкова композиція зберігає термічну стабільність у більшому інтервалі температур порівняно з відпалом в арґоні
Ключові слова: нанорозмірні плівки, твердий розчин, синхротронне випромінювання, термооброблення, дифузія, фазоутворення.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i06/0735.html
PACS: 66.30.Lw, 68.35.Fx, 68.35.Rh, 68.55.Ln, 72.15.-v, 81.40.-z