Формирование напряжений сжатия в тонких пленках при ионном облучении

Abstract

На основе модели нелокального термоупругого пика низкоэнергетического иона в веществе предложена модернизированная теория формирования напряжений сжатия в тонких пленках, осаждаемых при одновременном облучении потоком низкоэнергетических ионов. Выражение для величины напряжений сжатия в зависимости от потока и энергии ионов сравнивается с экспериментальными данными, полученными при осаждении пленок тетраэдрического аморфного углерода и AlN. Предлагаемая модель дает правильное описание напряжений сжатия в осаждаемых пленках при ионном облучении и с физически обоснованным выбором величины энергии активации кинетического процесса, ответственного за релаксацию напряжений.

На основі моделі нелокального термопружного піка низькоэнергетичного іона в речовині запропонована модернізована теорія формування напруг стиску в тонких плівках, що осаджуються при одночасному опроміненні потоком низькоэнергетичних іонів. Отриманий вираз для величини напруги стиску у залежності від потоку й енергії іонів порівнюється з експериментальними даними, отриманими при осадженні плівок тетраедричного аморфного вуглецю і AlN. Запропонована модель дає правильний опис напруг стиску в плівках, що осаджуються при іонному опроміненні і з фізично обґрунтованим вибором величини енергії активації кінетичного процесу, відповідального за релаксацію напруги.

On basis of the non-local thermoelastic peak model of low-energy ion in material, an updated theory of compressed stress formation in thin films by the ion-assisted deposition is proposed. The stress value expression depending on flux and energy of the ion is compared with experimental data for films of tetrahedral amorphous carbon and AlN. The proposed model describes correctly the compressed stress in deposited films with justified choice of value of the activation energy of a kinetic process to be responsible for the stress relaxation.