Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 132 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

132

В случае спекания или коалесценции сфер радиусом r (рис.5.22),

теоретические расчеты, приведенные в [31] показывают, что кинетика

спекания задается уравнением

 

tTArX



, (5.86)

здесь X – радиус шейки, A(T) – температурно-зависимая константа,

которая изменяется в зависимости от механизма массопереноса, n и т

– константы, t – время. Из нескольких имеющихся механизмов для

массопереноса в пленке, два наиболее похожих включают диффузию

либо через объем, либо по поверхности островка. Для объемной

диффузии n = 5, т = 2, в то время как для поверхностной n = 7, т = 3.

Типичные оценки показывают, что поверхностная диффузия

доминирует в процессах спекания.

Несмотря на то, что поверхностная энергия и диффузионно-

контролируемый механизм массопереноса несомненно влияют на

явление жидкостно-подобной коалесценции, механизм спекания не

может объяснить следующее:

1. Жидкостно-подобную коалесценцию, наблюдаемую на подложке при

температуре 77 К, когда диффузия атомов прекращается;

2. Широко меняющаяся стабильность шеек различной формы, каналов и

островков, обладающих высокой кривизной в некоторых точках;

3. Широкая область времени, требуемого для формирования визуально

Рис. 5.23 Последовательность электронно-микроскопических

изображений золота (Au), осажденного на молибдене при 400°C

иллюстрирует коалесценцию островков спеканием:

(a)- начало процесса, (b) 0.06 s, (c) 0.18 s, (d) 0.50s, (e) 1.06s, (f) 6.18s. [31]