Исследование мишеней сканирующим электронным микроскопом - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

Цель данного исследования состояла в исследовании мишеней при помощи сканирующего микроскопа и определения наличия примесей в них.

В качестве объектов исследования были взяты пять образцов дисков - один из них без напыления, другие четыре были напылены при различной температуре подложек.

В ходе исследований применялся сканирующий электронный микроскоп Oxford JSM-6510LV с рентгеновским микроанализатором INCA350.

Для изучения структуры напыленных мишеней использовался растровый электронный микроскоп JSM-35CF, имеющий увеличение от 20 до 180000Х. В настоящем исследовании использовалось увеличение в диапазоне от 1000 до 7000Х, что позволяет, с одной стороны, получить детальное изображение образовавшихся зерен, и, с другой стороны, охватить достаточное поле поверхности мишени.

Исследования элементного состава напыленных дисков проводились методом рентгеновского микроанализа. Микроанализатор INCA350 позволяет регистрировать элементы от бора до урана при средней концентрационной чувствительности, равной 0,1 %. Глубина сбора информации составляет от 1 до 2 мкм.

Результаты изучения структуры мишеней представлены на рисунках 13-17. Изображения мишеней показаны при увеличении от 1000 до 2000Х. На рисунке 17 можно заметить ярко выраженные зерна, граница которых представлена на рисунке 18 при увеличении 7000Х.

структура молибденового диска без нанесенного слоя титана

Рис. 13. Структура молибденового диска без нанесенного слоя титана

Рис. 14. Структура мишени №1 с напыленным слоем титана

Рис. 15. Структура мишени №4 с напыленным слоем титана

Рис. 16. Структура мишени №7 с напыленным слоем титана

Рис. 17. Структура мишени №10 с напыленным слоем титан

граница зерен в мишени №10

Рис. 18. Граница зерен в мишени №10

Определение концентрации примесей в образцах определялась по пяти измерениям. Глубина рентгеновского микроанализа составляет несколько микрон. Изображения поверхности образцов мишеней представлены на рисунках 19-23. В отдельных областях образцов обнаружены незначительные примеси углерода и кислорода. На рисунках 24-25 показаны результаты элементного анализа молибденового диска без нанесенного слоя сорбента Ti.

содержание отдельных элементов в мишени №1

Рис. 19. Содержание отдельных элементов в мишени №1

содержание отдельных элементов в мишени №1

Рис. 20. Содержание отдельных элементов в мишени №1

Спектр

C

O

Ti

Mo

Итог

Спектр 1

12.32

1.43

48.85

37.39

100.00
содержание отдельных элементов в мишени №7

Рис. 22. Содержание отдельных элементов в мишени №7

Спектр

C

O

Ti

Mo

Итог

1

8.33

2.03

85.23

4.41

100.00

2

7.61

1.16

86.16

5.06

100.00

3

12.49

2.65

72.12

12.74

100.00

4

30.90

2.60

3.95

62.55

100.00

5

37.39

2.61

0.23

59.77

100.00

6

33.53

1.48

64.99

100.00

Все результаты в весовых %.

содержание отдельных элементов в мишени №10

Рис. 23. Содержание отдельных элементов в мишени №10

Спектр

C

O

Ti

Mo

Итог

1

7.16

1.62

80.51

10.71

100.00

2

4.34

3.10

83.05

9.51

100.00

3

19.41

5.11

44.24

31.24

100.00

4

19.65

2.98

12.06

65.30

100.00

5

29.62

3.08

2.63

64.67

100.00

6

38.35

3.20

0.50

57.95

100.00

Все результаты в весовых %.

содержание отдельных элементов в диске из молибдена

Рис. 24. Содержание отдельных элементов в диске из молибдена

Спектр

C

O

Mo

Итог

Спектр 1

32.26

1.74

65.99

100.00

Спектр 2

32.03

2.12

65.85

100.00

Все результаты в весовых %.

содержание отдельных элементов в диске из молибдена

Рис. 25. Содержание отдельных элементов в диске из молибдена

Спектр

C

O

Mo

Итог

Спектр 1

39.38

1.60

59.02

100.00

Все результаты в весовых %.

Из рисунков 13-19 следует, что в мишенях и в молибденовом диске, помимо элементов основы, а именно титана и молибдена, присутствует кислород и углерод, источниками которых, по всей вероятности, являются вода и следы смазки проката, не до конца удаленных из материала, в процессе отжига.

Похожие статьи




Исследование мишеней сканирующим электронным микроскопом - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения

Предыдущая | Следующая