Кинетический диффузионный режим осаждения покрытия

 

При реализации кинетического режима выход продукта определяется скоростью протекания химических процессов и зависит от энергии активации соответствующей реакции.

В диффузионном режиме скорость реакции определяется скоростью подхода реагирующих компонентов. Крупнозернистая структура.

При низких температурах изделия реакция осаждения Ме происходит в кинетическом режиме, т.е. концентрация исходных компонент существенно не влияет на скорость роста покрытия, всё определяется скоростью самой реакции. В кинетическом режиме образуется обычно мелкозернистая структура, при повышении Т скорость реакции возрастает, соответственно возрастает скорость роста покрытия и режим переходит в диффузионный, т.е. скорость роста начинает завесить от скорости подачи газообразных продуктов к поверхности детали и процессов десорбции и отвода продуктов реакции от изделия.

При дальнейшем повышении температуры при водит к тому что выделение металла происходит не только на пов-ти подложки но и в объёме в этом случае реализуется в том числе и гомогенный режим химической реакции. Такой режим реакции нежелателен, приводит к увеличению скорости роста и приводит к нежелательной потери Ме. Температура влияет на скорость роста и структуру покрытия.

(Химическая реакция на поверхности гетерогенная реакция)

(Химическая реакция в объёме гомогенная реакция)

 

На скорость осаждения влияет:

Скорость подачи хим реагентов и скорость их отвода

 

Если мы повышаем скорость подачи, то у поверхности изделия повышается изделие паров, что вызывает увеличение плотности зародышей конденсируемой фазы, а это приводит к образованию сплошного слоя при меньшей эффективной толщине, при этом образуется покрытие с более дисперсной структурой. На структуру и скорость роста покрытия оказывают влияние адсорбированные на подложке слои, особенно это влияние оказывает на начальных стадиях, а именно образование зародышей. Происходит в следствии того, что изменяется энергия адсорбции и , а это приводит

Кроме того иногда атомы образующихся покрытий вступают химические связи, между атомами покрытия и атомами адсорбционного слоя.

Структура и следовательно св-ва покрытия зависит от из толщины. И как правило в методе ХТР слои непосредственно прилегающие к поверхности изделия состоят из ориентированных перпендикулярных поверхности структур (столбчатые структуры). С увеличением толщины покрытия такие ориентации кристаллических преобразований становятся менее выраженными.