Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 122 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

122
микроскопическим (атомистическим) подходом к объяснению этих
процессов будет обсуждаться. В большинстве случаев используется
теоретическое моделирование.
Скорость зародышеобразования. Скорость зародышеобразования
определяется числом зародышей, имеющих критические размеры
появляющихся на единице площади в единицу времени. Зародыши могут
расти за счет прямого присоединения атомов из газовой фазы, однако это
маловероятно на ранних стадиях образования пленки, когда зародыши
располагаются на большом расстоянии друг от друга.
Скорее всего, скорость роста критических зародышей зависит от
скорости присоединения к ним адсорбируемых мономеров (адатомов).
В модели (рис. 5.16) атомы пара, имеющие достаточно энергии, которые
сталкиваются с подложкой могут сразу же десорбироваться, однако
обычно они остаются на поверхности в течении времени
s
, которое
определяется уравнением
Tk
E
B
des
s
exp
1
(5.67)
Частота колебаний адатомов на поверхности имеет типичное
значение 10
-13
с
-1
, в то время как Е
des
– энергия, требуемая для десорбции
адатома обратно в пар. Адатомы, которые еще недостаточно связаны
на поверхности, испытывают случайные диффузионные прыжки и
могут в процессе миграции образовывать пары с другими адатомами
или прикрепляться к большим атомным кластерам или зародышами.
Когда это происходит, становится маловероятным возвращение этих
атомов обратно в газовую фазу. Это, в частности, верно для
гетерогенных подложек, таких как границы спайности и уступы, где
энергия связи больше, чем для плоской поверхности. Большое число
имеющихся в этих областях атомных связей приводит к высоким
значениям Е
des
. Так заметно более высокая плотность зародышей
наблюдается около границ раздела и других нарушений подложки.
Присутствие нарушений, меняющих Е
des
сложным образом зависит от
типа и распределения, участвующих в процессе атомов или молекул.
Сейчас мы воспользуемся некоторыми из этих микроскопических
определений, замечая, что скорость зародышеобразования
N
пропорциональна произведению трех величин, а именно,
ANN
(зародышей/см
2
с). (5.68)
N* – равновесная концентрация (на см
2
) стабильных зародышей и –
скорость с которой атомы сталкиваются (на см
2
с) с зародышами
критической площади A* (см
2
). Некоторая часть общей плотности

Страницы