Вплив відпалу в арґоні на дифузію та термічну стабільність тонкоплівкових систем перехідних металів
А. К. Орлов$^{1}$, І. О. Круглов$^{1}$, А. Лозова$^{1}$, С. І. Сидоренко$^{1}$, С. B. Приходько$^{1,2}$, С. М. Волошко$^{1}$
$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$University 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