Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

134
кластер. Однако имеется недостаточно соответствующих
экспериментальных данных, позволяющих разграничить модели.
Действительно, трудно разграничить коалесценцию в основе которой
лежит подвижность кластеров от вызревания Оствальда, основанное на
наблюдаемом распределении части по размерам.
Терминология образования поликристаллической пленки, в
частности такие понятия как зародышеобразование, рост и коалесценция
аналогично, используемые в литературе по металлургии, в которой
рассматриваются вопросы фазовых переходов в твердом состоянии.
Например, холоднообработанные металлические материалы
трансформируют нуклеацией рекристаллизованных зерен (островков) с
последующим ростом за счет окружающего материала, так что остается
меньшее пространство доступное для формирования новых зародышей.
В процессе рекристаллизации некоторая область начинает
кристаллизоваться вперед других из-за более удачного локального
состава, дефектов, или иных условий в системе. Затем
зародышеобразование происходит в других местах, и позднее еще где
ни будь в процессе независимого непрерывного роста в области
преимущественного зародышеобразования. Ситуация подобна
дождевым каплям, падающим на пруд. Когда дождь ударяет пруд,
появляются зародыши поверхностных волн. Кольцевые волны
направленные наружу, от центра, начинают интерферировать. Когда
предшествующий материал исчезает в результате роста зерен,
столкновений или коалесценции, рекристаллизация завершается. Это
же происходит и в случае зернообразования в процессе формирования
тонкой пленки.
Важное уравнение, основанное на анализе, проведенном Аврами
[31] более 60 лет назад полезно при описании кинетики таких
преобразований. Для случая образования пленки и двухразмерного
роста, когда растут дискообразные зародыши, уравнение имеет вид
32
3exp1 tGNtf
, (5.88)
где f(t) – относительная величина преобразования и t – время,
N
(зародыш/см
2
с) – зародышеобразование и
G
(см/с) скорость линейного
роста. В зависимости от log t, f(t) мала, поэтому может быть понята как
начальный инкубационный период, затем резкое увеличение, когда
скорость зародышеобразования и роста сильно перекрываются, и
наконец насыщение при f = 1 длительное время. Предположим, когда f
= 0.95, коалесценция кластеров завершилась и пленка сплошная.
Подстановка показывает, что требуемое время t
0.95
, задано
соотношением
3
3
95.0
2
3
tGN
. Предполагая, что скорость
зародышеобразования постоянна, число зерен, образованных на единице

Страницы