Газофазні покриття
Хімічне осадження з парової (газової) фази є процесом, в якому стійкі тверді продукти реакції утворюються та ростуть на поверхні основи у середовищі, де відбуваються хімічні реакції (дисоціація, відновлення і таке інше) - CVD-процеси.
Покриття Основа Рис. 1.5. Розподіл алюмінію, цирконію і кисню та схема утворення структур градієнтної перехідної зони: 1 - основа; 2-/3 - фаза; 3 - АІ203; 4 - Al203+Zr02; 5 - Zr02(Y203) |
Вихідними продуктами є газоподібні галогеніди, карбоніли чи металоорганічні сполуки, при розкладанні чи взаємодії котрих з іншими газоподібними складовими сумішей (воднем, аміаком, вуглеводнями, оксидом вуглецю та ін.) можуть створюватися й осаджуватися на оброблюваній поверхні потрібні матеріали.
Структура газофазних покриттів може бути трьох типів, які є наслідком отримання покриттів при певному температурному режимі (низько-, середньо - і високотемпературному). Інтервал кожного з режимів залежить від природи осаджених матеріалів і в більшості випадків відповідає приблизно 0,1; 0,2; 0,3 температури їх плавлення (рис. 1.6).
Поверхня покриттів, отриманих у низькотемпературній області, цілком складається з крупних сфероїдів. Чим вище швидкість подачі пари металомісткої сполуки, тим при більш низькій температурі утворюються крупні сферичні формування металу на поверхні покриття.
У середньотемпературній області поверхня металевих покриттів має сфероїди другого типу з розмірами в 5... 10 разів менше, ніж розміри сфероїдів, які отримані в низькотемпературній області.
У високотемпературній області поверхня металевих покриттів складається з хаотично орієнтованих дуже малих кристалів, розміри котрих в 10... 15 разів менше, ніж розміри сфероїдів другого типу.
Таким чином, підбираючи технологічні параметри процесу, можна отримувати газофазні металеві покриття з потрібним рельєфом поверхні.
Рис. 1.6. Морфологія поверхні газофазних покриттів, отриманих при низькотемпературному (а), середньотемпературному (6) і високотемпературному (в) режимах |