Образование кубического нитрида бора в термоупругих пиках ионов B⁺ при ионном осаждении покрытий

Abstract

В модели нелокального термоупругого пика теоретически исследуется процесс образования фазы кубического нитрида бора в аморфном нитриде бора при облучении ионами B⁺ с энергией E от 25 до 1000 эВ. На фазовой P,T-диаграмме нитрида бора определены начальные положения и траектории точек, соответствующих состоянию вещества в пиках ионов B⁺ с различными энергиями. Показано, что термодинамические условия в пиках способствуют образованию cBN-фазы при температурах осаждения от 300 до 1500 K. Полученные результаты сравниваются с результатами анализа образования ta-C в пиках ионов С⁺ при ионном осаждении алмазоподобных покрытий и с данными экспериментов.

У моделі нелокального термопружного піка теоретично досліджується процес утворення фази кубічного нітриду бора в аморфному нітриді бора при опроміненні іонами B⁺ з енергією E від 25 до 1000 еВ. На фазової P,T-діаграмі нітриду бора визначені початкові положення і траєкторії крапок, що відповідають станові речовини в піках іонів B⁺ з різними енергіями. Показано, що термодинамічні умови в піках сприяють утворенню cBN-фази при температурах осадження від 300 до 1500 K. Отримані результати порівнюються з результатами аналізу формування ta-C в піках іонів C⁺ при іонному осадженні алмазоподібних покриттів і з даними експериментів.

In model of a nonlocal thermoelastic peak (TEP) the formation of cubic boron nitride at bombardment of amorphous boron nitride by ions B⁺ with energy from 25 up to 1000 eV is theoretically explored. On phase P, T-diagram of boron nitride initial positions and trajectories of the points corresponding to the matter state in peaks of B⁺ ions with various energies are determined. It is shown that thermodynamic conditions in peaks facilitate the formation of cBN phases at deposition temperatures from 300 up to 1500 K. The obtained results are compared with those of analysis of ta-C formation in peaks of C⁺ ions at ion deposition of DLC coatings and with experimental data.