Вплив підшарів ґерманію на структуру плівок золота нанометрової товщини

Abstract

Досліджено особливості впливу режиму конденсації та стану поверхні аморфного підложжя на умови зародження та росту плівок золота. Плівки золота одержували шляхом конденсації пари термічно випаруваного металу на скляні та вуглецеві підложжя за температури зрідженого азоту (‘quench condensed’); безпосередньо перед нанесенням плівки металу на підложжя осаджували підшари ґерманію. Всі дослідження проводили в умовах надвисокого вакууму (ρ~10⁻⁷ Па). Виявлено, що підшари ґерманію різної масової товщини радикально змінюють умови зародження плівки золота та ступінь заповнености поверхні підложжя металом. Показано, що за допомогою сумісного використання методик ‘quench condensed’ та попередньо нанесених на підложжя поверхневоактивних підшарів ґерманію різної товщини можна керувати середніми лінійними розмірами кристалітів у плівках золота.

Исследованы особенности влияния режима конденсации и состояния поверхности аморфной подложки на условия зарождения и роста плёнок золота. Плёнки золота получали путём конденсации пара термически испарённого металла на стеклянные и углеродные подложки при температуре сжиженного азота (‘quench condensed’); непосредственно перед нанесением плёнки металла проводили осаждение на подложку подслоя германия. Эксперимент реализован в условия сверхвысокого вакуума (ρ~10⁻⁷ Па). Обнаружено, что подслои германия различной массовой толщины радикально меняют условия зарождения плёнки золота и степень заполнения подложки металлом. Показано, что с помощью совместного применения методик ‘quench condensed’ и предварительного нанесения на подложку поверхностноактивных подслоёв германия можно управлять величиной средних линейных размеров кристаллитов в плёнках золота.

The peculiarities of influence of condensation mode and surface state of amorphous substrate on nucleation and growth of gold films are investigated. Thin gold films are fabricated by condensation of thermally evaporated metal on glass and carbon substrates at a temperature of liquid nitrogen (‘quench condensed’). Thin germanium sublayers are deposited on substrate surface directly before fabrication of metal films. Investigation of metal films is carried out under ultrahigh vacuum condition (ρ~10⁻⁷ Pa). As revealed, the ultrathin germanium sublayers with different mass thickness radically change both the conditions of gold film nucleation and the substrate-surface degree of fill with a metal. As shown, the combined application of ‘quench condensed’ method and preliminary condensation of surface-active germanium sublayers with different thickness on substrate surface can control the average linear sizes of crystallites in gold films.