Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Вплив інверсії шарів на термічно-індуковану дифузію в тонких плівках Ni/Ti

А. К. Орлов1, І. О. Круглов1, І. Є. Котенко2, С. М. Волошко1

1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
2Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України, проспект Науки 31, 03028 Київ, Україна

Отримано: 04.10.2022. Завантажити: PDF

У даному дослідженні двошарові тонкі плівки з різним порядком шарів, — Ni/Ti/Si (100) і Ti/Ni/Si (100), — було одержано методою магнетронного осадження за кімнатної температури з подальшим термічним відпалом у вакуумі в температурному інтервалі від 400°C до 600°C упродовж 1 год. З метою дослідження впливу інверсії розташування шарів на кристалічну структуру, фазоутворення та хемічний склад після термічного оброблення застосовано комбінацію метод РСФА і ВІМС. Виявлено, що відпал двошарової системи Ni/Ti зумовлює дифузію атомів Ti через шар Ni за зерномежовим механізмом до зовнішньої поверхні. У випадку системи Ti/Ni дифузійна взаємодія між Ni і Ti під час термічного оброблення відсутня, тоді як термічно індукована дифузія між Ni і підкладинкою приводить до утворення силіцидів NiSi. Обговорюються ймовірні структурні та термодинамічні причини такої поведінки.

Ключові слова: тонкі плівки, NiTi, дифузія, термічний відпал, твердотільні реакції.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i01/0055.html

PACS: 61.05.cp, 66.30.Lw, 68.35.Fx, 68.55.Ln, 81.15.Cd, 82.80.Ms


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. Sevcikova and M. Pavkova Goldbergova, Biometals, 30, No. 2: 163 (2017). Crossref
  2. M. Mehrpouya and H. Cheraghi Bidsorkhi, Micro Nanosystems, 8, No. 2: 79 (2016). Crossref
  3. A. Behera and S. Aich, Surf. Interface Analysis, 47, No. 8: 805 (2015). Crossref
  4. E. Horache, J. Van Der Spiegel, and J. E. Fischer, Thin Solid Films, 177, No. 1–2: 263 (1989). Crossref
  5. S. P. Murarka, Intermetallics, 3, No. 3: 173 (1995). Crossref
  6. N. Sharma, K. K. Jangra, and T. Raj, Proc. Institution of Mechanical Eng., Part L: J. Materials: Design Applications, 232, No. 3: 250 (2018). Crossref
  7. H. Cho, H. Y. Kim, and S. Miyazaki, Sci. Technol. Adv. Mater., 6, No. 6: 678 (2005). Crossref
  8. T. Lehnert, H. Grimmer, P. Böni, M. Horisberger, and R. Gotthardt, Acta Mater., 48, No. 16: 4065 (2000). Crossref
  9. T. Lehnert, S. Tixier, P. Böni, and R. Gotthardt, Mater. Sci. Eng. A, 273: 713 (1999). Crossref
  10. H. Aboulfadl, F. Seifried, M. Stueber, and F. Muecklich, Mater. Lett., 236: 92 (2019). Crossref
  11. T. Krist, M. Briere, and L. Cser, Thin Solid Films, 228, No. 1–2: 141 (1993). Crossref
  12. A. Behera, S. Aich, A. Behera, and A. Sahu, Mater. Today: Proc., 2, No. 4–5: 1183 (2015). Crossref
  13. A. Behera and S. Aich, Surf. Interface Analysis, 47, No. 8: 805 (2015). Crossref
  14. L. Neelakantan, S. Swaminathan, M. Spiegel, G. Eggeler, and A. W. Hassel, Corrosion Sci., 51, No. 3: 635 (2009). Crossref
  15. P. Scherrer, Bestimmung der Inneren Struktur und der Größe von Kolloidteilchen mittels Röntgenstrahlen [Determination of the Internal Structure and Size of Colloidal Particles Using X-Rays] (Berlin: Springer: 1912), p. 387 (in German). Crossref
  16. H. J. Lee and A. G. Ramirez, Appl. Phys. Lett., 85, No. 7: 1146 (2004). Crossref
  17. M. E. Schlesinger, Chem. Rev., 113, No. 10: 8066 (2013). Crossref
  18. F. Deng, R. A. Johnson, P. M. Asbeck, S. S. Lau, W. B. Dubbelday, T. Hsiao, and J. Woo, J. Appl. Phys., 81, No. 12: 8047 (1997). Crossref
  19. A. J. Saldivar-Garcia and H. F. Lopez, Metallurgical Mater. Trans. A, 35, No. 8: 2517 (2004). Crossref
  20. Zoleikha Hajizadeh, Reza Taheri-Ledari, and Fereshteh Rasouli Asl, Heterogeneous Micro and Nanoscale Composites for the Catalysis of Organic Reactions (Ed. A. Maleki) (Elsevier: 2022), p. 33. Crossref
  21. S. Perusin, D. Monceau, and E. Andrieu, J. Electrochem. Society, 152, No. 12: E390 (2005). Crossref
  22. A. J. Cavaleiro, R. J. Santos, A. S. Ramos, and M. T. Vieira, Intermetallics, 51: 11 (2014). Crossref
  23. T. Mousavi, M. H. Abbasi, and F. Karimzadeh, Mater. Lett., 63, No. 9–10: 786 (2009). Crossref
  24. Z. Moser, W. Gąsior, K. Rzyman, and A. Dębski, Archives of Metallurgy and Materials, 51, No. 4: 606 (2006).