Features of diffusion mixing in Mo/Si multilayers

Abstract

X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and and low-angle X-ray diffraction were used to investigate the diffusion intermixing in multilayer periodic Mo/Si coatings during manufacturing and heating at 340-380 ℃. It is shown that the mixed zones in the initial state consist of MoSi₂ silicide. Сharacter of mixed zones growth depends on the interface type (Si on Mo or Mo on Si). At initial stage of annealing, the activation energy of interdiffusion has been found to vary from 0.1 to 2.1 eV and from 0.7 to 2.1 eV for the 1-st and 2-nd interface type, respectively.

3а допомогою рентгенiвської фотоелектронної спектроскопiї, просвiчувальної електронної мiкроскопiї та малокутової рентгенiвської дифрактометрiї дослiджено дифузiйне перемiшування у багатошарових перiодичних покриттях Mo/Si₂ при виготовленнi та нагрiваннi до 340-380 ℃. Показано, що у вихiдному станi перемiшанi зони складаються з силiциду молiбдену Mo/Si₂. Спостерiгається вiдмiннiсть у характерi росту перемiшаних зон у залежностi вiд типу меж подiлу (Si на Mo або Mo на Si). Встановлено, що енергiя активацiї дифузiї на початкових стадiях вiдпалу змiнюється вiд 0.1 до 2.1 еВ для межi першого типу та вiд 0.7 до 2.1 еВ - для другого типу.

С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и малоугловой рентгеновской дифрактометрии исследовалось диффузионное перемешивание в многослойных периодических покрытиях Mo/Si при изготовлении и при нагреве до 340-380 ℃. Показано, что в исходном состоянии перемешанные зоны состоят из силицида молибдена MoSi₂. Наблюдается различный характер роста перемешанных зон в зависимости от типа границы раздела (Si на Mo или Mo на Si). Установлено, что энергия активации диффузии на начальной стадии отжига изменяется от 0.1 до 2.1 эВ для границы первого типа и от 0.7 до 2.1 эВ - для второго типа.