|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
МЕХАНИЗМЫ И КИНЕТИКА ОСАЖДЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ТАНТАЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ БЕЗВОДОРОДНЫМ МЕТОДОМ CVDстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
- Авторы: Лубнин А.Н., Ладьянов В.И., Пушкарев Б.Е., Сапегина И.В., Файзуллин Р.Р., Трещёв С.Ю.
- Журнал: Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
- Номер: 5
- Год издания: 2022
- Издательство: ФГБУ "Издательство "Наука"
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 74
- Последняя страница: 83
- Аннотация: Методами рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии, эмиссионной спектроскопии тлеющего разряда, поляризационных кривых исследованы кинетика и механизмы безводородного метода CVD для защитных танталовых покрытий в системе TaBr5–Cd на подложках из Ст3, вольфрама и меди в интервале температур 700–950°С. Толщина полученных покрытий на Ст3, вольфраме и меди составила 2.8–15.7, 2.2–5.3 и 2.0 мкм соответственно. Рассчитанная энергия активации процесса CVD при осаждении на Ст3 и вольфрам (68 и 28 кДж/моль соответственно) указывает на диффузионную лимитирующую стадию. В ряду подложек (медь, вольфрам, Ст3) скорость осаждения танталового покрытия возрастает и согласуется с отрицательной энтальпией образования интерметаллидов ΔHMeTa, где (Me – металл подложки), что связывается с усилением в нем адсорбционного взаимодействия между подложкой и TaBr5. Показано, что на Ст3 при T = 700–750°С осаждаются плотные покрытия на основе α-Ta, при T = 800°С и выше – рыхлые на основе ГЦК тантала с примесью пластинчатых кристаллов ГПУ тантала. Соответственно, на вольфраме при T = = 700–750°С осаждаются плотные покрытия на основе ОЦТ β-Ta, при 800–900°С – рыхлые на основе α-Ta. На меди при T = 800°С получено покрытие, представляющее собой смесь α и β фаз. Рассчитанные путем гармонического анализа дифракционных линий по Уоррену суммы вероятностей деформационных (α) и двойниковых (β) дефектов упаковки (1.5α + β) в осажденном ОЦК (в плоскостях {112}) и ГЦК (в плоскостях {111}) тантале составили от 0.04 до 1.2 и от 0.03 до 2% соответственно. Предполагается, что обнаруженные дефекты упаковки тесным образом связаны с механизмами формирования неравновесных ОЦТ-, ГЦК- и ГПУ-фаз тантала. Дополнительный отжиг (1000°С) покрытия на основе β-Ta (вольфрамовая подложка) приводил к образованию α-Ta, тогда как отжиг покрытия на основе α-Ta (подложка из Ст3) приводил к образованию ГЦК тантала. Предполагается, что образование ГЦК-кристаллов тантала на подложке из Ст3 при T ≥ 725°С в ходе CVD или в результате отжига связано с фазовым переходом α → γ в Ст3. Полученные покрытия на основе α-Ta показали высокие коррозионные свойства.
- Добавил в систему: Лубнин Алексей Николаевич