Вплив кута падіння пучка іонів на внутрішні напруження в осаджуваному покритті
Анотація
У моделі нелокального термопружного піка низькоенергетичного іона отримана формула для внутрішніх напружень в покритті, що осаджується з похилого пучка іонів у режимах постійного та імпульсного потенціалу. Припускається, що деформація при іонному бомбардуванні визначається щільністю дефектів, які породжуються первинним іоном, за виключенням дефектів, які видаляються в процесі іонного розпилення. Проведено розрахунок напружень в TiN покритті, що осаджується з потоку іонів Ti в режимі імпульсного потенціалу при різних кутах падіння іонів. Показано, що напруження при кутах падіння α ≠ 0 можуть бути як менше, так і більше напружень, що виникають при нормальному падінні іонів в залежності від величини потенціалу. Встановлено немонотонне поводження внутрішніх напружень зі зростанням кута падіння.
Завантаження
Посилання
Xiaowei Li, Peiling Ke, Kwang-Ryeol Lee, Aiying Wang. Molecular dynamics simulation for the influence of incident angles of energetic carbon atoms on the structure and properties of diamond-like carbon films // Thin Solid Films. — 2014. — Vol. 552. — P. 136–140.
Davis C. A. A simple model for the formation of compressive stress in thin films by ion bombardment // Thin Solid Films. — 1993. — Vol. 226, No. 2–3. — P. 30–34.
Kalinichenko A. I., Perepelkin S. S., Strel’nitskij V. E. Dependence of intrinsic stress and structure of ta-C film on ion energy and substrate temperature in model of the non-local thermoelastic peak // Diamond & Related Materials. — 2010. — Vol. 19, No. 4–9. — P. 996–998.
Kalinichenko A. I., Perepelkin S. S., Strel’nitskij V. E. Calculation of intrinsic stresses in the diamond-like coatings produced by plasma ion deposition in modes of DC and pulse bias potentials // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. — 2015. — 81012049(5) doi:10.1088/1757-899X/81/1/012049.
Kalinichenko A. I., Kozionov S. A., Perepelkin S. S., Strel’nitskij V. E. Intrinsic stresses in coatings deposited at plasma immersion ion implantation // East European Journal of Physics. — 2014. — Vol. 1, No. 4. — P. 58–64.
Ziegler J. F., Biersack J. P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. — New York: Pergamon Press, 1996. — 297 p.
Windischmann H. An intrinsic stress scaling low for polycrystalline thin films prepared by ion beam sputtering // J. Applied Physics. — 1987. — Vol. 62(5). — P. 1800–1807.
Jiang F., Zhang T. F., Wu B. H., Yu Y., Wu Y. P., Zhu Sh. F., Jing F. J., Huang N., Leng Y. X. Structure, mechanical and corrosion properties of TiN films deposited on stainless steel substrates with different inclination angles by DCMS and HPPMS // Surface & Coatings Technology. — 2016. — Vol. 29. — P. 54–62.
Аксенов И. И., Андреев А. А., Белоус В. А., Стрельницкий В. Е., Хороших В. М. Вакуумная дуга: источники плазмы, осаждения покрытий, поверхностное модифицирование. — Київ: «Наукова думка», 2012. — 727 с.
