Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии
Приведены результаты изучения покрытий системы CrN - алюминий, формируемых в условиях осаждения хрома с одновременным облучением ионами азота с энергией 30 кэВ при температуре 300°C. Показано, что при использовании определённых методических подходов метод вторично-ионной масс-спектрометрии может б...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2003 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2003
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78421 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии / В.Д. Вирич, А.Г. Гугля, В.А. Шкуропатенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 102-106. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859836634985398272 |
|---|---|
| author | Вирич, В.Д. Гугля, А.Г. Шкуропатенко, В.А. |
| author_facet | Вирич, В.Д. Гугля, А.Г. Шкуропатенко, В.А. |
| citation_txt | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии / В.Д. Вирич, А.Г. Гугля, В.А. Шкуропатенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 102-106. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Приведены результаты изучения покрытий системы CrN - алюминий, формируемых в условиях осаждения хрома с одновременным облучением ионами азота с энергией 30 кэВ при температуре 300°C. Показано, что при использовании
определённых методических подходов метод вторично-ионной масс-спектрометрии может быть с успехом применён
для детального анализа распределения металлических и газообразных примесей внедрения в переходной зоне покрытие-подложка. Обнаружено, что ионная бомбардировка в процессе осаждения приводит к формированию широкой переходной зоны между подложкой и покрытием, свободной от газообразных примесей и щелочных металлов.
В роботі наведені результати вивчення системи покриття Cr-N - алюміній, сформованого за умов осадження хрома с одночасним опроміненням іонами азота с енергією 30 кеВ при температурі 300°С. Показано, що при використанні певних методичних підходів метод вторинно-іонної мас-спектрометрії може бути
з успіхом використан для детального аналізу розподілу металевих та газуватих домішок проникнення в перехідній зоні покриття-підкладка. Знайдено, що іонне бомбардування в процесі осадження призводить до формування широкої перехідної зони між підкладкою і покриттям, вільної від газуватих домішок та лужних металів.
In activity the outcomes of analysis of a system coating Cr-N - aluminium, chromium, reshaped in mode of depositions, with simultaneous irradiation by nitrogen ions with energy 30 keV are adduced at temperature 300°С. It was shown, that at definite modification the method of the secondary - ion mass spectrometry can with success be
applied for indepth study of distribution of metal and gaseous interstitial impurities in a transition zone a cover substrate. It is revealed, that the ionic bombardment during a deposition results in formation of a broad zone between a substrate and coating, free from gaseous impurity and alkaline metals.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:34:53Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.384.6:543.51
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНО-ИОННОЙ ЭМИССИИ
ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ
Cr-N НА АЛЮМИНИИ
В.Д. Вирич, А.Г. Гугля, В.А. Шкуропатенко
Национальный Научный Центр “Харьковский физико-технический институт”,
Институт физики твердого тела, материаловедения и технологий,
г. Харьков, Украина
Приведены результаты изучения покрытий системы CrN - алюминий, формируемых в условиях осаждения хрома с
одновременным облучением ионами азота с энергией 30 кэВ при температуре 3000С. Показано, что при использовании
определённых методических подходов метод вторично-ионной масс-спектрометрии может быть с успехом применён
для детального анализа распределения металлических и газообразных примесей внедрения в переходной зоне покрытие-
подложка. Обнаружено, что ионная бомбардировка в процессе осаждения приводит к формированию широкой переход-
ной зоны между подложкой и покрытием, свободной от газообразных примесей и щелочных металлов.
ВВЕДЕНИЕ
Плазменные и ионно-лучевые технологии широ-
ко используются в настоящее время для модифика-
ции свойств конструкционных материалов. При тра-
диционных условиях реализации данных техноло-
гий (давление остаточных газов в рабочей камере
5.10-2…5.10-5 Па) в той или иной степени возможно
протекание ионно-индуцированных физико-химиче-
ских процессов взаимодействия молекул остаточных
газов с обрабатываемой поверхностью. В частности,
результаты по ионной имплантации и имплантаци-
онно-стимулированному осаждению показали за-
метное увеличение содержания углерода и кислоро-
да в обрабатываемых материалах, особенно в припо-
верхностных областях и в переходной зоне между
покрытием и подложкой [1,2].
Процесс формирования покрытия в условиях,
когда на обрабатываемую поверхность воздейству-
ют как ионная, так и атомно-молекулярная состав-
ляющие, носит достаточно сложный характер. При
взаимодействии газа из остаточной атмосферы с по-
верхностью происходит его адсорбция, химические
реакции адсорбента с подложкой, среди которых
важнейшее место занимает окисление. Далее, диф-
фузия в твердой фазе. Ионная бомбардировка по-
верхности растущего покрытия сопровождается, в
свою очередь, десорбцией адсорбированных частиц,
стимулированием гетерогенных химических реак-
ций, распылением материала покрытия, дефектооб-
разованием и внедрением бомбардирующих ионов в
формируемый слой. Важным является и влияние ра-
диационных эффектов на диффузионные процессы,
сопровождающие рост пленок. Созданием экспери-
ментальных условий для преимущественного прояв-
ления одного или совокупности отмеченных эффек-
тов можно обеспечить целенаправленное изменение
химического и фазового составов, структуры, топо-
логии и свойств покрытий, а так же переходной
зоны покрытие-подложка. Практически это достига-
ется установлением определенной области парамет-
ров ионного воздействия (энергия, плотность потока
ионов), температурой подложки, соотношением
между ионной и атомарной составляющими, соста-
вом остаточного газа в рабочей камере.
Целью настоящей работы являлось сравнитель-
ное изучение компонентного состава хромового по-
крытия, осаждаемого на алюминий в условиях асси-
стированного облучения ионами азота и без него.
Основным методом исследования образующихся по-
крытий была вторично-ионная масс-спектрометрия.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Эксперименты по нанесению хромовых покры-
тий на алюминиевую подложку проводились на
установке имплантационно-стимулированного оса-
ждения АРГО-1 [3]. Хром испаряли из электронно-
лучевого испарителя со скоростью 0.1…0.15 нм/с.
При осаждении с одновременной бомбардировкой
использовались ионы азота с энергией 30 кэВ и
плотностью тока 15…25 мкА/см2. Соотношение
между количеством внедряемого азота и конденси-
руемого хрома поддерживалось постоянным – 0.3.
Нанесение покрытий осуществляли в вакууме ~5.10-4
Па, который создавался безмасляными средствами
откачки. При работе ионного источника вакуум сни-
жался в результате напуска азота в его разрядную
камеру до 4.10-3 Па. Температуру подложки поддер-
живали дополнительными средствами нагрева на
уровне 3000С. Толщина покрытий составляла 100…
150 нм. Испаряемый хром имел чистоту 99,98 мас.
%. В качестве подложек использовали высокочи-
стый алюминий (<99,999 мас. %). Поверхность об-
разцов из алюминия шлифовали и полировали в спе-
циальном растворе. Степень чистоты поверхности
образцов контролировали по спектру вторичных
ионов, а также методом лазерной масс-спектромет-
рии на установке ЭМАЛ-2, обладающей высокой
чувствительностью. Шероховатость поверхности не
________________________________________________________________________________
102 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.102-106.
превышала ~0.05мкм по всем подготовленным об-
разцам.
Элементный анализ хрома и алюминия осуще-
ствляли на лазерном масс-спектрометре ЭМАЛ-2
[4]. Установка ЭМАЛ-2 (завод изготовитель НПО
“Электрон”, г. Сумы) выполнена по классической
схеме Маттауха-Герцога с фокусировкой по углам и
энергиям, с применением лазерно-плазменного ис-
точника ионов [5]. Погрешность результатов анали-
за характеризуется величиной относительного стан-
дартного отклонения 0,15…0,30.
Послойный анализ покрытий выполняли на ши-
рокораспространенном промышленном масс-спек-
трометре вторичных ионов МС-7201М (НПО “Элек-
трон”), который укомплектован квадрупольным ана-
лизатором и источником первичных ионов – ячейка
Пеннинга с холодным катодом [6]. В качестве пер-
вичных ионов использовали ионы Ar+ с энергией
6кэВ и плотностью тока от 0,5 мкА/см2 до 5
мкА/см2.
Методика проведения нами экспериментов на
установке МС-7201М была изменена в отличие от
стандартной. На данном приборе реализована схема,
когда первичный пучок ионов, инжектируемый ион-
ным источником, бомбардирует анализируемый об-
разец под углом 450 к плоскости образца. Однако из-
мерение распределения распылённых частиц, в том
числе и вторичных ионов, по углам их вылета в
плоскости падения пучка бомбардирующих ионов
показали, что при наклонном падении ионов на ми-
шень максимум распределения не совпадает с
направлением нормали к поверхности мишени, а
сдвинут в направлении падения пучка бомбардиру-
ющих частиц [7].
Кроме этого, при наклонном расположении пуч-
ка на поверхности мишени образуется кратер эл-
липсообразной формы с осями ~1.5…2.5 мм, более
вытянутый в противоположную от направления па-
дения ионов сторону, что приводит к одновременно-
му выбиванию атомов с различных слоёв покрытия.
Таким образом, в формировании сигнала вторичных
ионов участвует не только низлежащий слой, но и
достаточно протяженные боковые стенки, что при-
водит к искажению получаемой информации о со-
ставе слоёв. И, наконец, поверхность раздела по-
крытие-подложка имеет указанную выше шерохова-
тость, поэтому при наклонном расположении пучка
ионов возникает дополнительная неконтролируемая
погрешность, особенно при исследовании переход-
ной зоны покрытие-подложка. Поэтому были прове-
дены исследования по определению оптимальных
условий проведения экспериментов для реализации
на установке высокого послойного разрешения.
Для преодоления выше описанных негативных
эффектов, влияющих на достоверность информации
при послойном анализе, была реализована схема
установки образца перпендикулярно оси нормали
падения пучка первичных ионов. В дополнение к
этому, пучок механически ограничивался диафраг-
мой (диаметр 1мм), изготовленной из фольги Au
толщиной 50 мкм (рис. 1).
Рис. 1. Схема установки исследуемого образца
1 – имерсионный объектив; 2 – образец; 3 –
диафрагма; 4 – держатель образцов
На рис. 2 представлены распределения токов
вторичных ионов хрома по глубине, полученные
при постановке образца к пучку ионов аргона под
углами 45 и 900, а также с применением диафрагмы.
Как видно из этого рисунка, реализованная схема
расположения пучка первичных ионов перпендику-
лярно поверхности образца (см. рис. 1) является оп-
тимальной для получения наиболее достоверных ре-
зультатов послойного анализа.
0 50 100 150 200
0
25
50
75
100
диафрагма
45о
90о
Cr+
I,
от
н.
ед
ин
.
Глубина, нм
Рис. 2. Характер влияния установки образца
на профили распределения хрома
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
При нанесении хрома осаждением на алюминий
без одновременной бомбардировки ионами азота не
образуется покрытия с качественными характери-
стиками. Покрытие растрескивается и отслаивается
от поверхности. Адгезионные характеристики по-
крытия ухудшаются при её нагреве. При рассмотре-
нии полученных профилей распределения хрома и
алюминия такого покрытия (рис. 3,а), обращает вни-
мание отсутствие ярко выраженной зоны перемеши-
вания Cr и Al. Низкие значения интенсивностей
ионов хрома и алюминия в точке пересечения их
кривых указывают на очень низкую взаимную диф-
фузию хрома и алюминия. Видно (рис. 3,б), что в
переходной зоне покрытие-подложка наблюдаются
увеличения токов ионов углерода, кислорода и во-
________________________________________________________________________________
103 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.102-106.
дорода. Формирование слоя из окислов алюминия, о
чем свидетельствует пик (h > 215 нм) на кривой рас-
пределения алюминия, а также других молекуляр-
ных соединений, препятствует проникновению хро-
ма в алюминий. Кроме этого, в переходной зоне
присутствуют щелочные металлы (Na, K, Ca) (рис.
3,в). Как видно из этого рисунка, наблюдается уве-
личение токов вторичных ионов Na, K, Ca в зоне,
где замечены минимальные сигналы алюминия и
хрома (рис. 3,а), т. е. в зоне контакта покрытия с
подложкой. Поэтому можно сделать предположе-
ние, что на поверхности алюминия образовалась
тонкая плёнка, состоящая из различных молекуляр-
ных соединений Na, K, Ca. Характерным является
распределение кривой водорода (рис. 3,б). Кривая
имеет два максимума. Первый максимум приходит-
ся на максимум распределения щелочных металлов,
а второй максимум совпадает с максимумом кисло-
рода и углерода, который характеризует процессы
взаимодействия адсорбированного газа с алюмини-
евой подложкой.
0 100 200 300 400
0
10
20
30
40
50
AlCr
I,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм а)
0 100 200 300 400
0
5
10
15
20
C
H
OI,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм б)
0 100 200 300 400
0
6
12
18
24
Ca
Na
K
I,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм в)
Рис. 3. Зависимость токов вторичных ионов от глубины стравливаемого слоя на образце
(Cr терм. осаждение на Al, 300ºС, 150 нм)
а) – Сr(52), Al(27); б) – C(12), H(1), O(16); в) – Na(23), K(39), Ca(40)
На рис. 4,а показаны спектры вторично-ионной
эмиссии хрома и алюминия в зависимости от глуби-
ны стравливаемого слоя покрытия, полученного при
одновременном облучении азотом осаждаемого хро-
ма.
0 50 100 150 200
0
10
20
30
40
50
AlCr
I,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм а)
0 50 100 150 200
1.5
0
N
1.5
0
1.5
0
C
O
I,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм б)
0 50 100 150 200
4
0
4
0
4
0
Cr2N
AlCr
CrN
I,
от
н.
е
ди
н.
Глубина, нм в)
Рис. 4. Зависимость токов вторичных ионов от глубины стравливаемого слоя на образце
(CrN на Al, 300ºС, 120 нм)
а) – Сr(52); Al(27); б) – C(12), N(14), O(16); в) – CrN(66), Cr2N(118), AlN(79)
Глубину стравливаемого слоя d определяли по
измеренной скорости травления поверхности образ-
ца под действием пучка первичных ионов.
Проведенные ранее электронно-микроскопиче-
ские исследования покрытия показали, что в хромо-
вом покрытии присутствуют выделения фаз CrN и
Cr2N. Рентгеноструктурные данные позволили вы-
явить также присутствие выделений AlN [8]. Учиты-
вая это, поведение кривых распределения ионов
хрома и алюминия можно объяснить тем, что в ре-
зультате осаждения хрома при одновременной бом-
бардировке ионами азота сформировалось покры-
тие, состоящее из поликристаллической хромовой
матрицы с выделениями CrN и Cr2N толщиной ∼ 75
нм.
________________________________________________________________________________
104 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.102-106.
Далее следует переходная зона шириной ∼60 нм,
которая состоит в основном из Cr и Al с выделения-
ми CrN, Cr2N и AlN. Наблюдается также эмиссия
вторичных ионов, соответствующих интерметалли-
ческим соединениям хрома и алюминия. При этом
значения распределения фаз CrN и Cr2N максималь-
ны в начале переходной зоны (рис. 4,в), а кривая
распределения AlCr имеет максимум (см. рис. 4,в),
совпадающий с 50% падением уровня сигнала по Cr,
который соответствует области контакта покрытия с
подложкой.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
По характеру поведения интенсивностей ионных
токов элементов на образце, полученном без од-
новременной бомбардировки ионами азота, можно
охарактеризовать химические реакции, протекаю-
щие в начальный момент формирования покрытия
(см. рис. 3). Перед напылением подложка нагрева-
лась до 300оС. Это активизировало протекание реак-
ций взаимодействия адсорбированного газа с по-
верхностью подложки. На поверхности алюминия
образовался слой порядка 100 нм с повышенным со-
держанием кислорода, углерода и водорода (см. рис.
3,б). Массовый спектр, получаемый с этого слоя, со-
держит спектральные линии вторичных ионов с мас-
сами 28, 43, 44, 68, 69,70, 71, которые можно отож-
дествить как ионы гидридов, гидроокислов, окислов
и карбидов алюминия. Правильность отождествле-
ния ионов с указанными массами подтверждалась
одновременным ростом сигналов ионных токов дан-
ных молекулярных соединений с ростом сигналов
O, C, H. На поверхности подложки также адсорби-
руются щелочные металлы (Na, K, Ca), которые, об-
разуя молекулярные соединения (прежде всего гид-
риды и окислы), могут сформировать тонкую плён-
ку из этих соединений. Выше описанные процессы в
большинстве случаев негативно сказываются на
протекании реакций образования связей между
подложкой и растущим покрытием. Образовавшиеся
молекулярные соединения создают буферную зону в
области контакта покрытие - подложка, что приво-
дит к очень низкой взаимной диффузии хрома и
алюминия, а значит, и к низкой прочности сцепле-
ния хромового покрытия с алюминиевой подлож-
кой.
Сравнение результатов эмиссии вторичных
ионов при распылении покрытий, сформированных
без облучения и с облучением, выявило, прежде
всего, наличие достаточно широкой переходной
зоны покрытие - подложка в случае осаждения хро-
ма в условиях одновременной бомбардировки иона-
ми азота. Образование такой зоны может быть объ-
яснено усилением диффузионных процессов на этом
участке благодаря одновременному действию облу-
чения во время осаждения. Ускоренная взаимная
диффузия хрома и алюминия обусловлена повышен-
ной концентрацией подвижных точечных дефектов,
которые могут увеличивать скорость диффузии при
этих температурах на несколько порядков.
Кроме этого, химически активные ионы азота,
которыми бомбардировалась растущая пленка хро-
ма, вызывают изменение химического состава
пленки и образование нитридов хрома, как в покры-
тии, так и в подложке. Облучение ионами азота при
300оС приводит также к значительному снижению
содержания кислорода и углерода в переходной зоне
покрытие-подложка и в алюминиевой подложке (см.
рис. 4,б). Снижение содержания газовых примесей
внедрения в зоне перехода может быть связано с ма-
лой скоростью осаждения хрома, используемой в
наших экспериментах. Адсорбируемые покрытием
углеродо- и кислородосодержащие молекулы слабо
связаны с поверхностью подложки и в условиях ин-
тенсивного ионного облучения легко распыляются
ещё до блокирования их молекулами осаждаемого
хрома. При осаждении хрома без облучения, даже,
несмотря на повышенную температуру процесса и
пониженный вследствие этого коэффициент аккомо-
дации, значительное количество молекул кисло-рода
и углерода всё же остаётся в хромовом покрытии.
Достаточно обоснованного объяснения эффекта
снижения содержания примесей внедрения в алю-
миниевой матрице в настоящее время у нас нет. Ко-
эффициент распыления алюминия азотом с такой
энергией не превышает 0.3 [9], и данный процесс не
может привести к удалению с поверхности алю-
миния большого количества материала и содержа-
щихся в нём кислорода и углерода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты настоящей работы показывают воз-
можности использования модифицированного мето-
да вторично-ионной эмиссии для исследования про-
странственного распределения как металлических,
так и газовых примесей в системе покрытие-
подложка, формирующейся при осаждении покры-
тия в условиях ассистированного ионного облуче-
ния. Было обнаружено, что облучение ионами азота
осаждаемого хрома способствует формированию
широкой зоны перемешивания между покрытием и
подложкой. Кроме этого, ионная бомбардировка
приводит к существенной очистке данной зоны от
щелочных металлов, а также, кислорода и углерода.
Снижение содержания этих элементов наблюдается
и в алюминиевой подложке.
Работа выполнена при поддержке гранта НТЦУ №
2050.
ЛИТЕРАТУРА
1.Y. Weiyi, L. Guangyuan, S. Yawen. A microstruc-
tural investigation of 52100 steel by N+ implantation
and recoil implantation //Nucl. Instr. & Meth. in Phys.
Res. 1989, B39, p. 563–566.
2.А.В. Белый. Структурные изменения в покрытиях
нитрида титана, подвергнутых ионной бомбарди-
ровке //Поверхность. Физика, химия, механика.
1989, №10, с. 128–133.
3.А.Г. Гугля, Ю.А. Марченко, Н.В. Перун. Техноло-
гия и оборудование высокоэнергетичной ионно-сти-
________________________________________________________________________________
105 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.102-106.
мулированной обработки материалов //Металлове-
дение и термическая обработка металлов. 1996, №
3, с. 29–30.
4.Ю.А. Быковский, В.Н. Неволин. Лазерная масс-
спектрометрия. М.: «Энергоатомиздат», 1985, 128с.
5.А.И. Борискин, А.С. Брюханов, Ю.А. Быковский.
Масс-спектрометр с двойной фокусировкой и лазер-
ным источником ионов //Научные приборы. 1981,
№ 24, с. 28.
6.Г.И. Слободенюк. Квадрупольные масс-спектро-
метры. М.: «Атомиздат», 1974, 272 с.
7.Е.С. Машкова. Фундаментальные и прикладные
аспекты распыления твердых тел. М.: «Мир», с. 30.
8.V.I. Bendikov, A.G. Guglya, I.G. Marchenko, D.G.
Malykhin, I.M. Neklyudov. The mechanisms of forming
the Cr-N composite in unsteady-state stage of ion beam
assisted deposition process //Vacuum. 2003, v. 70/2-3,
p.331–337.
9.Р. Бериш. Распыление твердых тел ионной бом-
бардировкой. М.: «Мир», 1984, 336 с.
ВИКОРИСТОВУВАННЯ ВТОРИННО-ІОННОЇ ЕМІСІЇ ДЛЯ
ВИВЧЕННЯ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ ПОКРИТТЯ Cr-N НА Al
В.Д. Вірич, А.Г. Гугля, В.А. Шкуропатенко
В роботі наведені результати вивчення системи покриття Cr-N - алюміній, сформованого за умов
осадження хрома с одночасним опроміненням іонами азота с енергією 30 кеВ при температурі 3000С. Пока-
зано, що при використанні певних методичних підходів метод вторинно-іонної мас-спектрометрії може бути
з успіхом використан для детального аналізу розподілу металевих та газуватих домішок проникнення в
перехідній зоні покриття-підкладка. Знайдено, що іонне бомбардування в процесі осадження призводить до
формування широкої перехідної зони між підкладкою і покриттям, вільної від газуватих домішок та лужних
металів.
USAGE OF THE SECONDARY - ION EMISSION FOR ANALYSIS
PROCESSES OF FORMATION OF COATINGS Cr-N ON Al.
V.D. Virich, A.G. Guglya, V.A. Shkuropatenko
In activity the outcomes of analysis of a system coating Cr-N - aluminium, chromium, reshaped in mode of de-
positions, with simultaneous irradiation by nitrogen ions with energy 30 keV are adduced at temperature 3000С. It
was shown, that at definite modification the method of the secondary - ion mass spectrometry can with success be
applied for in-depth study of distribution of metal and gaseous interstitial impurities in a transition zone a cover -
substrate. It is revealed, that the ionic bombardment during a deposition results in formation of a broad zone be-
tween a substrate and coating, free from gaseous impurity and alkaline metals.
________________________________________________________________________________
106 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c.102-106.
ВВЕДЕНИЕ
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
V.D. Virich, A.G. Guglya, V.A. Shkuropatenko
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78421 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:34:53Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Вирич, В.Д. Гугля, А.Г. Шкуропатенко, В.А. 2015-03-16T20:00:32Z 2015-03-16T20:00:32Z 2003 Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии / В.Д. Вирич, А.Г. Гугля, В.А. Шкуропатенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. 102-106. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78421 621.384.6:543.51 Приведены результаты изучения покрытий системы CrN - алюминий, формируемых в условиях осаждения хрома с одновременным облучением ионами азота с энергией 30 кэВ при температуре 300°C. Показано, что при использовании определённых методических подходов метод вторично-ионной масс-спектрометрии может быть с успехом применён для детального анализа распределения металлических и газообразных примесей внедрения в переходной зоне покрытие-подложка. Обнаружено, что ионная бомбардировка в процессе осаждения приводит к формированию широкой переходной зоны между подложкой и покрытием, свободной от газообразных примесей и щелочных металлов. В роботі наведені результати вивчення системи покриття Cr-N - алюміній, сформованого за умов осадження хрома с одночасним опроміненням іонами азота с енергією 30 кеВ при температурі 300°С. Показано, що при використанні певних методичних підходів метод вторинно-іонної мас-спектрометрії може бути з успіхом використан для детального аналізу розподілу металевих та газуватих домішок проникнення в перехідній зоні покриття-підкладка. Знайдено, що іонне бомбардування в процесі осадження призводить до формування широкої перехідної зони між підкладкою і покриттям, вільної від газуватих домішок та лужних металів. In activity the outcomes of analysis of a system coating Cr-N - aluminium, chromium, reshaped in mode of depositions, with simultaneous irradiation by nitrogen ions with energy 30 keV are adduced at temperature 300°С. It was shown, that at definite modification the method of the secondary - ion mass spectrometry can with success be applied for indepth study of distribution of metal and gaseous interstitial impurities in a transition zone a cover substrate. It is revealed, that the ionic bombardment during a deposition results in formation of a broad zone between a substrate and coating, free from gaseous impurity and alkaline metals. Работа выполнена при поддержке гранта НТЦУ №2050. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии Використовування вторинно-іонної емісії для вивчення процесів формування покриття Cr-N на Al Usage of the secondary - ion emission for analysis processes of formation of coatings Cr-N on Al Article published earlier |
| spellingShingle | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии Вирич, В.Д. Гугля, А.Г. Шкуропатенко, В.А. Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| title | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии |
| title_alt | Використовування вторинно-іонної емісії для вивчення процесів формування покриття Cr-N на Al Usage of the secondary - ion emission for analysis processes of formation of coatings Cr-N on Al |
| title_full | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии |
| title_fullStr | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии |
| title_full_unstemmed | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии |
| title_short | Использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий Cr-N на алюминии |
| title_sort | использование вторично-ионной эмиссии для изучения процессов формирования покрытий cr-n на алюминии |
| topic | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| topic_facet | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78421 |
| work_keys_str_mv | AT viričvd ispolʹzovanievtoričnoionnoiémissiidlâizučeniâprocessovformirovaniâpokrytiicrnnaalûminii AT guglâag ispolʹzovanievtoričnoionnoiémissiidlâizučeniâprocessovformirovaniâpokrytiicrnnaalûminii AT škuropatenkova ispolʹzovanievtoričnoionnoiémissiidlâizučeniâprocessovformirovaniâpokrytiicrnnaalûminii AT viričvd vikoristovuvannâvtorinnoíonnoíemísíídlâvivčennâprocesívformuvannâpokrittâcrnnaal AT guglâag vikoristovuvannâvtorinnoíonnoíemísíídlâvivčennâprocesívformuvannâpokrittâcrnnaal AT škuropatenkova vikoristovuvannâvtorinnoíonnoíemísíídlâvivčennâprocesívformuvannâpokrittâcrnnaal AT viričvd usageofthesecondaryionemissionforanalysisprocessesofformationofcoatingscrnonal AT guglâag usageofthesecondaryionemissionforanalysisprocessesofformationofcoatingscrnonal AT škuropatenkova usageofthesecondaryionemissionforanalysisprocessesofformationofcoatingscrnonal |