Характерные особенности формирования структуры, состава и свойств пленок диборидов переходных металлов pvd-методами

Abstract

Проведен анализ характерных особенностей формирования структуры, состава и свойств плёнок диборидов переходных металлов в аморфном, кластерном и нанокристаллическом состояниях. Показано, что наиболее характерной морфологической особенностью формирования пленок диборидов переходных металлов является (колумнарная) столбчатая структура с текcтурой роста плоскостью (00,1), при этом происходит формирование стехиометрических или сверхстехиометрических покрытий с размерами зерна не менее 20 нм. Если энергии, поставляемой растущей пленке было недостаточно, чтобы стимулировать ее кристаллизацию, то происходит формирование покрытия в кластерном или аморфном состояниях. Анализ физико-механических характеристик показал, что нанокристаллические пленки по своим показателям намного превосходили кластерные или аморфные. Причем, наивысшие значения имели сверхстехиометрические (В/Ме ≈ 2,4) нанокристаллические пленки, что дает возможность судить об определяющей роли химической связи В-В при их синтезе.

Проведений аналіз характерних особливостей формування структури, складу і властивостей плівок диборидів перехідних металів в аморфному, кластерному та нанокристалічному станах. Показано, що найбільш характерною морфологічною особливістю формування плівок диборидів перехідних металів є волокниста (колумнарна) стовпчаста структура з текстурою зростання площиною (00,1), при цьому відбувається формування стехіометричних або надстехіометричних покриттів з розмірами зерна не менше 20 нм. Якщо енергії, що поставляється зростаючій плівці, було недостатньо, щоб стимулювати її кристалізацію, то відбувається формування в кластерному або аморфному станах. Аналіз фізико-механічних характеристик показав, що нанокристалічні плівки за своїми показниками набагато перевершували кластерні або аморфні. Причому, найвищізначення мали надстехіометричні (В/Mе ≈ 2,4) нанокристалічні плівки, що дає можливість судити про визначальну роль хімічного зв’язку В-В при їх синтезі.

The analysis of characteristic features of forming of structure, composition and properties of films of transition-metal diborides in the amorphous, cluster and nanocrystallization states is done. It is noticed that the most characteristic morphological feature of forming of films of transition-metals diborides is a columned structure with texture of growth a plane (00.1), here stoichiometrical or superstoichiometrical with a grain size of ∼ 20 нм is formed. If the energys supplied to the growing film is insufficient in order to stimulate its crystallization and the formation of (00.1) growth texture, films amorphous or cluster are formed. The analysis of the physicomechanical descriptions showed that nanocrystallization films on the indexes far had excelled cluster or amorphous. Thus, superstoichiometrical (V/Me ≈ 2,4) nanocrystallization films had the greatest values, that enables to judge about the determining role of chemical connection of V-V at their synthesis.