БЛИСТЕРООБРАЗОВАНИЕ В ПЛЕНКАХ НИТРИДОВ ЦИРКОНИЯ, АЛЮМИНИЯ И ХРОМА, ОБЛУЧЕННЫХ ИОНАМИ ГЕЛИЯ

摘要

Работа посвящена исследованию процессов образования блистеров в пленках ZrN, A1N, CrN, сформированных методом реактивного магнетронного распыления. Методами атомно-силовой, растровой и просвечивающей электронной микроскопии исследованы морфология поверхности и микроструктура поперечных сечений мононитридных пленок после облучения ионами Не (энергия 40 кэВ и дозы 3 × 10~(17)-1.1 × 10~(18) см~(-2)) при комнатной температуре. Установлены критические дозы блистерообразования для пленок ZrN (6 × 10(17) см~(-2)), A1N (5 × 10~(17) см~(-2)), CrN (6 × 10~(17) см~(-2)). Высокая плотность блистеров в пленках ZrN приводит к слиянию соседних блистеров (средний размер 0.75 мкм) и формированию больших блистеров (средний размер 1.35 мкм). Блистеры в пленках A1N имеют правильную округлую форму (средний размер 1.7 мкм). Пленки CrN (в отличие от пленок ZrN и A1N) характеризуется наличием открытых блистеров, имеющих двухуровневую структуру: верхний блистер диаметром 2-10 мкм и нижний - 1.2 мкм. Как следует из результатов, полученных методом просвечивающей электронной микроскопии, облучение ионами Не (40 кэВ) и последующий вакуумный отжиг исследуемых пленок приводит к формированию цепочек радиационных пор, наполненных гелием, в области проективного пробега ионов (R_p). Обнаружено формирование протяженных трещин в области R_p в ZrN, что обусловлено межпузырьковым разрушением, возникающим из-за наличия высокого избыточного давления в порах, расположенных на глубинах близких к R_p.