Поверхностная модификация корундовой керамики ионным пучком аргона

摘要

Исследованы механические свойства приповерхностных слоев алюмооксидной керамики, обработанной непрерывным ионным пучком аргона. Проанализированы фазовые и структурные изменения модифицированных приповерхностных слоев методами рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии, соответственно. Образцы для исследований изготавливали из пластин корунда, используемых в микроэлектронике. Ионную обработку проводили на ионном имплантере ИЛМ-1, оснащенном ионным источником "Пульсар-1 М" на основе тлеющего разряда низкого давления с холодным полым катодом. Для облучения были использованы ионы аргона с энергией 30 кэВ, плотностью ионного тока/ = 300 мкА/см~2. Было реализовано два режима облучения с флюенсами 10~(16) и 10~(17) см~(-2). Установлено, что ионная обработка способствует проявлению исходной зеренной структуры образца и повышению механических характеристик (.модуля упругости и нанотвердости) приповерхностных слоев образцов. По данным рентгеноструктурных исследований после воздействия ионного пучка имеет место уменьшение размера области когерентного рассеяния относительно исходного состояния. Облучение приводит к увеличению величины микроискажений кристаллической решетки. Рассмотрены возможные механизмы модификации поверхности керамики.