Элементный состав и распределение компонентов по глубине в структурах Ме/Ве, полученных методом ионно-ассистируемого осаждения

Abstract

На подложки из бериллия наносились тонкие пленки на основе металлов (хром, титан, медь и вольфрам) методом ионно-ассистируемого осаждения в вакууме. Для реализации этого метода использовался ионный источник, создающий плазму вакуумного электродугового разряда, в которой одновременно генерируются положительные ионы и нейтральная фракция из материала электродов. Ионно-ассистируемое нанесение покрытий осуществлялось при ускоряющем напряжении 20 кВ. Плотность ионного тока составляла ?6?20 мкА/см2, а интегральный поток облучающих ионов равен (0,4?1,2) ? 1017 ион/см2. В рабочей камере в процессе осаждения покрытий поддерживался вакуум при давлении ~10?2 Па. Элементный состав поверхности структур Ме/Ве, распределение элементов в покрытии изучались с применением метода резерфордовского обратного рассеяния ионов гелия с Е0 = 2,0 МэВ при углах рассеяния, влета и вылета 165, 0, 15° соответственно. Для послойного элементного анализа элементного состава на поверхности и в объеме использовалась программа RUMP компьютерного моделирования экспериментальных спектров POP. Исследования показали, что на бериллии формируется поверхностная структура толщиной ~50?60 нм. В состав покрытия входят атомы осажденного металла (0,5?3,3 ат. %), атомы технологических примесей С (0,8?1,8 ат. %) и О (6,3?9,9 ат. %), атомы Ве из подложки. Установлено, что содержание кислорода в покрытии возрастает по сравнению с исходным образцом и достигает наибольшего значения при осаждении покрытия на основе Cr и Ti. А содержание углерода в покрытии уменьшается и достигает своего наименьшего значения при осаждении покрытия на основе W.