Рентгено-дифракционный анализ - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения
Целью данного исследования являлось
- 1. Определение влияния температуры подложки во время нанесения покрытия на структурные параметры сорбента мишеней методом рентгеновского дифракционного анализа. 2. Определение влияния температуры дисков на позициях обезгаживания и напыления на структурные параметры молибденовых подложек. 3. Сопоставление структурных параметров сорбента и молибденовых подложек мишеней, полученных в различных процессах напыления.
Рентгеновский дифракционный анализ проводили на автоматизированном рентгеновском дифрактометре ДРОН-3, излучение CuKБ. Дифрактограммы обрабатывали с использованием набора программ X-RAYS. По дифракционным спектрам определяли фазовый состав, периоды кристаллической решетки, размеры кристаллитов, степень дефектности кристаллической решетки материалов (параметр B) Титанового сорбента и молибденовой подложки.
Погрешность измерения периодов кристаллической решетки титанового сорбента (А и С) не превышала 5 Ч10-4 нм. Степень дефектности определяли по ширине профиля (102) c погрешностью 0.03°. Размеры кристаллитов (D) оценивали по уширению профилей (102), (103). Погрешность оценки составляет ~ 30 %.
Погрешность измерения периода кристаллической решетки молибденовой подложки (А) не превышала 1 Ч10-4 нм. Степень дефектности определяли по ширине дифракционного профиля (400) c погрешностью 0,03°. Размеры кристаллитов (D) оценивали по уширению профилей (200), (400). Погрешность оценки составляет ~ 30 %.
Результаты рентгеновского дифракционного анализа напыленных мишеней представлены в таблице 2 и на рис. 6.
Таблица 2. Структурные параметры материала сорбента и подложек напыленных мишеней
№ мишени |
Тпыл., °С |
Сорбент - Ti |
Подложка Mo | ||||
А, нм |
С, нм |
B102, ° |
D, нм |
А, нм |
B400, ° | ||
1 |
150 |
0,2949 |
0,4671 |
0,19 |
45 |
0,3147 |
0,47 |
2 |
0,2948 |
0,4688 |
0,19 |
41 |
0,3147 |
0,51 | |
3 |
0,2947 |
0,4679 |
0,20 |
49 |
0,3147 |
0,52 | |
Ri/3 |
0,2948 |
0,4679 |
0,19 |
45 |
0,3147 |
0,50 | |
4 |
360 |
0,2947 |
0,4680 |
0,17 |
42 |
0,3147 |
0,49 |
5 |
0,2949 |
0,4679 |
0,16 |
52 |
0,3147 |
0,50 | |
6 |
0,2948 |
0,4679 |
0,15 |
50 |
0,3147 |
0,50 | |
Ri/3 |
0,2948 |
0,4679 |
0,16 |
48 |
0,3147 |
0,50 | |
7 |
550 |
0,2943 |
0,4669 |
0,14 |
59 |
0,31467 |
0,48 |
8 |
0,2947 |
0,4673 |
0,14 |
53 |
0,3147 |
0,49 | |
9 |
0,2946 |
0,4680 |
0,13 |
77 |
0,3147 |
0,50 | |
Ri/3 |
0,2945 |
0,4674 |
0,14 |
63 |
0,3147 |
0,49 | |
10 |
650 |
0,2945 |
0,4681 |
0,14 |
59 |
0,3147 |
0,44 |
11 |
0,2948 |
0,4680 |
0,12 |
61 |
0,3147 |
0,44 | |
12 |
0,2945 |
0,4671 |
0,15 |
82 |
0,3147 |
0,42 | |
Ri/3 |
0,2946 |
0,4677 |
0,14 |
67 |
0,3147 |
0,43 |
Табличные значения: а = 0,2950 нм, с = 0,4683нм для - Ti.
Пленкой для мишени является однофазный б-Ti с гексагональной кристаллической решеткой, структурный тип Р 63/mmc. Периоды кристаллической решетки сорбента незначительно отличаются для разных мишеней. Периоды решетки близки к аналогичным величинам, приведенных в литературных источниках.
Рис. 6. Типичные рентгеновские дифрактограммы напыленных мишеней при различных температурах: 1-150°С, 4-360°С, 8-550°С, 12-650 °С
Отклонения интенсивностей дифракционных пиков на дифрактограммах сорбентов различных мишеней (Рис. 6) от табличного значения б-Ti свидетельствуют о наличии текстуры. Присутствия фаз системы Ti-Mo в составе пленки не обнаружено.
Значения параметра В 102 титанового сорбента мишеней изменяются от 0,12° до 0,020° (Табл.2). Размеры блоков мозаики сорбента мишеней изменяются от 41 до 82 нм (Табл.2). Зависимость параметра В 102 от температуры напыления на Рис. 2. Параметр В 102 Снижается с увеличением температуры напыления до Т = 550-560°С, а далее выходит примерно на постоянный уровень.
Рис. 7. Зависимость параметра В 102 титанового сорбента мишеней от температуры подложки в момент напыления
Оценка зависимости размеров блоков от температуры напыления представлена на рис. 8. Как следует из графика, размеры кристаллитов увеличиваются с ростом температуры напыления.
Рис. 8. Оценка зависимости размеров кристаллитов D титанового сорбента мишеней от температуры подложки в момент напыления
Рентгеновские структурные характеристики молибденовых дисков после травления и отжига приведены в табл.3. Величины периода кристаллической решетки близки по обеим сторонам дисков, составляют 0,3147 нм и сходятся с аналогичными величинами, приведенными в литературных источниках. Значения параметров В 400 Также близки для трех дисков до напыления и составляют 0,51°.
Таблица 3. Результаты рентгеновского дифракционного анализа молибденовых дисков
№ диска |
Поверхность А |
Поверхность Б | ||
А, нм |
В 400, ° |
А, нм |
В 400, ° | |
1 |
0,3147 |
0,52 |
0,3147 |
0,46 |
2 |
0,3147 |
0,53 |
0,3147 |
0,55 |
3 |
0,3147 |
0,55 |
0,3147 |
0,51 |
Ri/3 |
0,3147 |
0,53 |
0,3147 |
0,51 |
После напыления пленки период кристаллической решетки и параметр В 400 Молибдена под слоем титана (Табл.2) близки к аналогичным величинам для исходных подложек (Табл.3). Исключение составляют мишени, напыленные при температуре 650°С. Для данных мишеней параметр В 400 Молибдена имеет наименьшее значения, что, вероятно, обусловлено повышенной температурой обезгаживания подложек перед пылением (Табл.1).
Методом рентгеновского дифракционного анализа определены характеристики кристаллической структуры пленки, напыленных при различных температурах. Материал пленки всех мишеней представлен одной фазой б-Ti. Материал сорбента всех мишеней текстурирован. Степень текстуры близка для мишеней, и не зависит от температуры напыления.
Параметр В 102, характеризующий степень дефектности решетки пленки, снижается с увеличением температуры напыления. Размеры блоков мозаики титанового сорбента с увеличением температуры напыления возрастает для всех мишеней.
Изменений периода кристаллической решетки и параметра В 400 молибденовых подложек после напыления титанового сорбента по сравнению с материалом дисков после травления и отжига не отмечено. Исключение составляют подложки мишеней, напыленных при температурах 650°С и, что обусловлено повышенной температурой обезгаживания подложек перед напылением.
Похожие статьи
-
В настоящей дипломной работе была изучена научно-техническая литература по созданию тонкопленочных покрытий. Изучение литературных источников показало,...
-
Нейтронообразующая мишень Нейтронообразующая мишень представляет собой подложку, на которую наносят активный слой металла, обладающего хорошими...
-
Рис. Общий вид основной вакуумной камеры: 1. Светофор 2. Кронштейн для подъема крышки 3. Крышка технологической камеры 4. Технологическая камера 5....
-
1. Плоскостность. Требование, означающее строгую параллельность лицевой стороны, куда наносят пленку, к тыльной стороне. Это необходимо как для...
-
В настоящее время электронно-лучевые пушки очень широко применяются в промышленности. Они используются для сварки, нанесения покрытий, плавки, в научных...
-
Цель данного исследования состояла в исследовании мишеней при помощи сканирующего микроскопа и определения наличия примесей в них. В качестве объектов...
-
Целью данного исследования было изучение шероховатости поверхности напыленных дисков. В качестве объектов исследования были взяты пять образцов дисков -...
-
Низковольтные нейтронные генераторы имеют широкое применение в науке и в технике. Ими пользуются физики и химики, геологи и биологи, медики и инженеры....
-
Методика проведения эксперимента Объектами настоящего исследования были мишени, напыленные при различных температурах. Нанесение покрытия на молибденовые...
-
Рис. 2. Последовательность стадий роста пленки Образование покрытия начинается с возникновения зародышей. На первом этапе происходит столкновение атомов...
-
Создание пленок термическим методом, молекулярно-лучевой эпитаксией в вакууме или магнетронным, ионным в газовых средах происходит в следующей...
-
Применяемые в производстве вещества и материалы, даже очень чистые, за частую имеют некоторое количество чужеродных атомов, оказываясь на поверхности,...
-
Послойный механизм роста происходит на ступенчатых подложках, имеющих кристаллическую структуру. Сначала осаждаемые атомы адсорбируются на поверхности в...
-
Неидеальный кристалл имеет различного рода отклонения от точной периодичности идеального. Обычно различают отклонения в виде точечных и линейных...
-
Целью данного исследования являлось определение фазового состава титан-ванадиевого сплава до и после вакуумного спекания и изучение возможных изменений,...
-
Построение рычага Жуковского Для того, чтобы построить рычаг Жуковского, необходимо взять план скоростей звеньев механизма, повернуть его на 90 и,...
-
Предварительно нами выполнены физико-химические исследования свойств основных ферросплавов Аксуйского ферросплавного завода. Использовались: -...
-
Для получения пленок SiC использовалась вакуумная установка типа УРМ3, модернизированная с учетом особенностей предполагаемой методики получения....
-
Синтез и анализ механизма на ЭВМ - Синтез и анализ машинного агрегата (шаговый транспортер)
Для расчета механизма на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3). Таблица 1.3. Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ Обозначения в...
-
Рядовая зубчатая цилиндрическая передача согласно кинематической схемы, приведенной в задании на проектирование соединяет выходной вал планетарного...
-
Построение диаграмм движения толкателя. Исходные данные при проектировании : Угловая скорость кулачка: Масштабные коэффициенты: 1. Масштаб угла поворота...
-
Синтез и анализ механизма на ЭВМ., АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА - Синтез и анализ машинного агрегата
Для расчета механизма на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3). Таблица 1.3. Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ Обозначение в...
-
Исходные данные Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис. 2, где механизм изображен в крайних и заданном положениях ( соответственно...
-
Хранить пшено нужно в чистых, хорошо вентилируемых, не зараженных амбарными вредителями помещениях, соблюдая санитарные нормы и правила. Тару с крупой...
-
Нами исследовался ферросиликомарганец с содержанием марганца - 67,8 %. Результаты термогравиметрического анализа ферросиликомарганца приведены в...
-
Классификация теста По способу разрыхления все виды теста для мучных кондитерских изделий можно разделить на два вида: дрожжевое и бездрожжевое (или...
-
Исходные данные Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис.3, где механизм изображен в крайних и заданном положениях. Геометрические...
-
Результаты электронномикроскопического анализа феррохрома Нами проведен электронномикроскопический анализ ферросплавов. Задачами...
-
Анализ теплофизических характеристик радиопоглощающих полимерных материалов проводили с применением методов дифференциально-термического (ДТА) и...
-
Наиболее сильные изменения свойств наноматериалов и наночастиц наступают в диапазоне размеров кристаллитов порядка 10 - 100нм. Основные физические...
-
Свойства титана Титан - металл серого цвета. Он имеет две полиморфные модификации. Отличительными особенностями являются хорошие механические свойства,...
-
К технологическим свойствам пластмасс относят: текучесть, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблетируемость, объемные характеристики....
-
Сплавы, диаграммы состояния двухкомпонентного сплава - Свойства металла
Как конструкционный материал металлы в чистом виде почти не используют. Материалы и сплавы принято делить на черные и цветные. Черные - железо, никель,...
-
К факторам, влияющим на здоровье и работоспособность человека в процессе труда, относятся: Производственный микроклимат - сочетание температуры,...
-
Это средство анализа служит для создания одномерного статистического отчета, содержащего информацию о центральной тенденции и изменчивости входных...
-
Тип кулачкового механизма Кулачковый механизм типа II называется коромысловым и состоит из кулачка и толкателя (коромысла), который касается кулачка во...
-
Этапы анализа данных - Анализ медико-биологических данных помощью Microsoft Excel и СПП STADIA 6.2
В процессе анализа данных, как правило, присутствуют следующие основные этапы: 1. Ввод данных Введенные данные обычно отражаются в форме электронной...
-
Консервирование пищевой продукт холодильной Лучшим способом консервирования является тот, который позволяет возможно более длительное время хранить...
-
Исходные данные в H ОА - 21; AB - 27; CD - 13; DO1 - 18; B - 27; PП. с. - 4300. Определение сил инерции ; . ;; ;. Определение моментов инерции (H*m) ; ....
-
Диаграмму перемещения строим в координатах S, . На оси абсцисс откладываем отрезок L0-12, изображающий полный угол поворота кривошипа. Делим этот отрезок...
Рентгено-дифракционный анализ - Механизмы образования и свойства поверхности, созданной при помощи электронно-лучевого испарения