ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Осаждение на подложку из "Нанокристаллические материалы Методы получения и свойства " Осаждением на холодную или подогретую поверхность подложки получают пленки и покрытия, т. е. непрерывные слои нанокристаллического материала. В этом способе, в отличие от газофазного синтеза, образование наночастиц происходит непосредственно на поверхности подложки, а не в объеме инертного газа вблизи охлажденной стенки. Благодаря формированию компактного слоя нанокристаллического материала отпадает необходимость прессования. [c.51] Осаждение на подложку может происходить из паров, плазмы или коллоидного раствора. При осаждении из паров металл испаряется в вакууме, в кислород- или азотсодержащей атмосфере и пары металла или образовавшегося соединения (оксида, нитрида) конденсируются на подложке. Размер кристаллитов в пленке можно регулировать изменением скорости испарения и температуры подложки. Чаще всего этим способом получают нанокристаллические пленки металлов [145, 146]. Пленка из оксида циркония, легированного оксидом иттрия, со средним размером кристаллитов 10—30 нм получена с помощью импульсного лазерного испарения металлов в пучке ионов кислорода и последующего осаждения оксидов на подложку с температурой 350—700 К [147]. [c.51] Авторы [148, 149], воздействуя на хром плазмой, полученной дуговым разрядом в аргоне низкого давления, нанесли на медную подложку хромовую пленку со средним размером кристаллитов примерно 20 нм пленка толщиной менее 500 нм имела аморфную структуру, а при большей толщине находилась в кристаллическом состоянии. Высокая твердость (до 20 ГПа) пленки была обусловлена образованием сверхпересыщенных твердых растворов примесей внедрения (С, N) в хроме. [c.52] Широкое применение нашли ионно-плазменные покрытия из нитрида и карбонитрида титана. Нагрев подложки до 500—800 К позволяет сохранить нанокристаллическую структуру покрытия. Методы получения и свойства покрытий и пленок тугоплавких соединений подробно обсуждаются в обзоре [150]. [c.52] При осаждении из плазмы применяют в основном реактивные рабочие среды (смеси аргона с азотом или углеводородами при давлении приблизительно 0,1 Па) и металлические катоды. Основной недостаток ионно-плазменного дугового распыления — образование мелких капель металла из-за частичного плавления катода и возможность попадания металлических капель в осаждаемые пленки. [c.52] Разновидностью осаждения из плазмы является магнетрон-ное распыление, позволяющее использовать катоды не только из металлов и сплавов, но и из различных соединений, и снижать температуру подложки на 100—200 К и ниже. Это расширяет возможности получения аморфных и нанокристаллических пленок. Однако степень ионизации, кинетическая энергия ионов и скорость осаждения при магнетронном распылении ниже, чем при использовании плазмы электродугового разряда. В работе [151] с помощью магнетронного распыления мишени К1п 75А1() 25 и осаждения металлических паров на аморфную подложку получены интерметаллидные пленки Ni,Al со средним размером кристаллитов примерно 20 нм. [c.52] Традиционными методами нанесения пленок являются химическое и физическое осаждение из газовой фазы ( VD и PVD). Эти методы давно используются для получения пленок и покрытий различного назначения. Обычно кристаллиты в таких пленках имеют достаточно большие размеры, но в многослойных или многофазных VD-пленках удается получить и наноструктуры [14, 150]. Осаждение из газовой фазы обычно связано с высокотемпературными газовыми реакциями хлоридов металлов в атмосфере водорода и азота или водорода и углеводородов. Температурный интервал осаждения VD-пленок составляет 1200— 1400 К, скорость осаждения 0,03—0,2 мкм/мин. Использование лазерного излучения позволяет снизить до 600—900 К температуру, развивающуюся при осаждении из газовой фазы, что способствует образованию нанокристаллических пленок. [c.53] Вернуться к основной статье