Вплив періоду модуляції на термоіндуковані твердотільні реакції в тонких плівках Ni/Ti

І. О. Круглов, Н. В. Франчик, С. М. Волошко, А. К. Орлов

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 06.06.2023; остаточний варіант - 24.06.2023. Завантажити: PDF

В роботі досліджено зміну структури шаруватих плівкових композицій Ni/Ti з періодами модуляції у 30 нм і 15 нм (загальна товщина становить 60 нм), одержаних методом магнетронного осадження на підкладинки $p$-Si (001), в процесі відпалу у вакуумі до температури у 700°C. За результатами досліджень методами РСФА, МСВІ та чотирозондової резистометрії встановлено, що дифузійно-індуковані реакції в обох плівках перебігають через стадії перемішування металів, аморфізації та формування інтерметалідних фаз Ni$_{x}$Ti. Зменшення періоду модуляції зумовлює інтенсифікацію дифузійних процесів між матеріялами шарів, що спричинює зменшення температур початку структурних перетворень. Водночас період модуляції не впливає на температурний інтервал аморфізації, який для обох плівок складає $\cong$ 38°C.

Ключові слова: тонкі плівки, твердотільні реакції, дифузія, кристалічна структура, аморфізація.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i07/0843.html

PACS: 66.30.Lw, 68.35.Fx, 68.55.Ln, 72.15.-v, 81.15.Cd, 81.40.Cd, 82.80.Ms


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. B. Reddy, Results in Physics, 17: 103075 (2020). Crossref
  2. J. M. Jani, M. Leary, A. Subic, and M. A. Gibson, Mater. Design, 56: 1078 (2014). Crossref
  3. J. J. Gill, D. T. Chang, L. A. Momoda, and G. P. Carman, Sensors and Actuators A: Physical, 93, No. 2: 148 (2001). Crossref
  4. A. Kumar, D. Singh, and D. Kaur, Surf. Coat. Technol., 203, No. 12: 1596 (2009). Crossref
  5. H. Cho, H. Y. Kim, and S. Miyazaki, Sci. Technol. Adv. Mater., 6, No. 6: 678 (2005). Crossref
  6. T. Lehnert, S. Tixier, P. Böni, and R. Gotthardt, Mater. Sci. Eng. A, 273: 713 (1999). Crossref
  7. A. J. Cavaleiro, R. J. Santos, A. S. Ramos, and M. T. Vieira, Intermetallics, 51: 11 (2014). Crossref
  8. R. Gupta, M. Gupta, S. K. Kulkarni, S. Kharrazi, A. Gupta, and S. M. Chaudhari, Thin Solid Films, 515, No. 4: 2213 (2006). Crossref
  9. A. J. Cavaleiro, A. S. Ramos, R. M. S. Martins, F. B. Fernandes, J. Morgiel, C. Baehtz, and M. T. Vieira, J. Alloys Comp., 646: 1165 (2015). Crossref
  10. B. M. Clemens, Phys. Rev. B, 33, No. 11: 7615 (1986). Crossref
  11. P. Bhatt, A. Sharma, and S. M. Chaudhari, J. Appl. Phys., 97: 043509 (2005). Crossref
  12. A. K. Orlov, I. O. Kruhlov, I. E. Kotenko, and S. M. Voloshko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 1: 55 (2023). Crossref
  13. T. Duguet, F. Senocq, L. Aloui, F. Haidara, D. Samélor, D. Mangelinck, and C. Vahlas, Surf. Interface Analysis, 44, No. 8: 1162 (2012). Crossref
  14. F. Smits, Bell System Technical J., 37, No. 3: 711 (1958). Crossref
  15. H. Aboulfadl, F. Seifried, M. Stueber, and F. Muecklich, Mater. Lett., 236: 92 (2019). Crossref
  16. S. Petrović, D. Peruško, M. Mitrić, J. Kovac, G. Dražić, B. Gaković, K. P. Homewood, and M. Milosavljević, Intermetallics, 25: 27 (2012). Crossref
  17. W. L. Johnson, Prog. Mater. Sci., 30, No. 2: 81 (1986). Crossref
  18. S. V. Divinski, I. Stloukal, L. Kral, and C. Herzig, Defect and Diffusion Forum, 289–292: 377 (2009). Crossref
  19. L. Scotti, N. Warnken, and A. Mottura, Acta Mater., 177: 68 (2019). Crossref
  20. M. K. Rahman, F. Nemouchi, T. Chevolleau, P. Gergaud, and K. Yckache, Mater. Sci. Semiconductor Processing, 71: 470 (2017). Crossref
  21. S. Lundgaard, S. H. Ng, D. Cahill, J. Dahlber, D. Ruan, N. Cole, P. Stoddart, and S. Juodkazis, Technologies, 7, No. 4: 75 (2019). Crossref
  22. E. Bourjot, M. Putero, C. Perrin-Pellegrino, P. Gergaud, M. Gregoire, F. Nemouchi, and D. Mangelinck, Microelectronic Eng., 120: 163 (2014). Crossref