Межслоевое перемешивание в многослойных периодических композициях Mo/Si, MoSi₂/Si и Mo/C/Si/C при облучении ионами гелия

Abstract

С помощью электронной микроскопии поперечных срезов и малоугловой рентгеновской дифрактометрии исследованы начальные стадии ионно-лучевого перемешивания в многослойных периодических композициях Mo/Si и Mo/C/Si/C при облучении ионами гелия с энергией 40 кэВ. Показано отсутствие перемешивания в фазово-равновесной системе MoSi₂/Si. Начало процесса ионно-лучевого перемешивания в композициях Mo/Si обусловлено наличием в исходном состоянии перемешанных зон между молибденом и кремнием. Введение углеродных барьерных слоев между молибденом и кремнием препятствует формированию перемешанных зон и повышает радиационную стойкость. Установлена зависимость изменения толщин слоев многослойного покрытия от дозы облучения.

За допомогою електронної мікроскопії поперечних зрізів і малокутової рентгенівської дифрактометрії досліджені початкові стадії іонно-променевого перемішування в багатошарових плівкових композиціях Mo/Si і Mo/C/Si/C при опромінюванні іонами гелію з енергією 40 кэВ. Показана відсутність перемішування у фазовій-рівноважній системі MoSi₂/Si. Початок процесу іонно-променевого перемішування в композиціях Mo/Si обумовлений наявністю в початковому стані перемішаних зон між молібденом і кремнієм. Введення вуглецевих бар'єрних шарів між молібденом і кремнієм перешкоджає формуванню перемішаних зон і підвищує радіаційну стійкість. Встановлена залежність зміни товщини шарів багатошарового покриття від дози опромінювання.

The initial stages of ion-beam mixing are explored in Mo/Si and Mo/C/Si/C multilayers at an irradiation by 40 кэВ helium ions using electron microscopy of cross-sections and low angle x-ray diffractometry. Absence of interfusion is shown in the immiscible system MoSi₂/Si. Beginning of process of ion-beam mixing in Mo/Si composition is caused by presence in the initial state of the mixed zones between molybdenum and silicon. Introduction of carbon barrier layers between molybdenum and silicon blocks forming of the mixed zones and increase radiation stability. Dependence of layer thicknesses versus irradiation dose was studied.