Особенности использования рентгеновского флуоресцентного анализа для определения состава вакуумно-дуговых покрытий нитридов

Abstract

Рассмотрены особенности применения метода рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) для исследования химического состава тонких покрытий многокомпонентных нитридов. Показано, что расчет концентрации методом фундаментальных параметров для толстых покрытий (∼10 мкм) достаточно точно позволяет оценивать соотношение металлических компонентов. Использование такого расчета при анализе тонких слоев в ряде случаев приводит к существенным ошибкам. Предложен способ введения поправки весовой концентрации на толщину покрытия, позволяющий повысить точность определения состава. Представлены результаты экспериментов по определению элементного состава тонких покрытий (Ti, Al)N методом РФА на спектрометре “Спрут-ВМ”.

Розглянуто особливості застосування методу рентгенофлуоресцентного аналізу (РФА) для дослідження хімічного складу тонких покриттів багатокомпонентних нітридів. Показано, що розрахунок концентрації методом фундаментальних параметрів для товстих покриттів (10 мкм) досить точно дозволяє оцінювати співвідношення металевих компонентів. Використання такого розрахунку при аналізі тонких шарів у ряді випадків призводить до суттєвих помилок. Запропоновано спосіб введення поправки вагової концентрації на товщину покриття, яка дозволяє підвищити точність визначення складу. Представлені результати експериментів по визначенню елементного складу покриттів (Ti, Al) N методом РФА на спектрометрі “Спрут-ВМ”.

Features of the application of X-ray fluorescence (XRF) method to the study the chemical composition of thin multi-component nitride coatings are discussed. It was shown that the calculation of the concentration for thick coatings (∼10 µm) using the fundamental parameter method allows to estimate the ratio of metal components accurately. Using such a calculation for the analysis of thin layers in some cases leads to significant errors. Method of correcting the mass concentration on the thickness of the coating has been proposed to improve the accuracy of determining the composition. Results of experiments to determine the elemental composition of thin coatings (Ti, Al)N by XRF spectrometer “SprutVM” are given.