Граничная область

Результат такого взаимодействия - появление в зоне конденсации покрытия молекулярных и атомарных ионов, нейтральных атомов, а также возбужденных молекул и атомов азота. Такая сложная картина протекания элементарных процессов в газометаллической плазме привела к формированию различных подходов к описанию процесса синтеза нитридсодержащих фаз.

Первая попытка истолкования процесса синтеза нитридсодержащих покрытий при непрерывно конденсирующемся газометаллическом плазменном потоке была предложена в работах. Лавинообразное возрастание содержания азота при синтезе покрытия во втором диапазоне давлений связывали со скачкообразным изменением механизма синтеза покрытий. Было высказано предположение, что с ростом давления реакционного газа такое изменение обусловлено различной степенью активации молекул азота при неупругих столкновениях с частицами плазмы. Граничная область давлений реакционного газа, при котором начинается переход одного механизма синтеза к другому, определена при давлениях азота около 6,7102 Па. При этом обосновывалось, что в процессе синтеза нитридной фазы участвуют в основном нейтральные частицы азота - молекулы N2 в различных возбужденных состояниях.

Вторым компонентом реакционной смеси являются нейтральные атомы азота. Как известно, такие атомы обладают самой высокой химической активностью, и их роль в процессе синтеза нитридсодержащих фаз молибдена на ряду с молекулярными ионами является определяющей.

Таким образом, существование трех условных диапазонов давления азота в процессе синтеза нитридсодержащих покрытий может быть объяснено следующим образом. С ростом давления реакционного газа имеет место непрерывный рост концентрации молекулярных ионов и нейтральных атомов азота в реакционной камере. Следовательно, непрерывно растет доля частиц азота сталкивающихся с фронтом осаждения молибдена. При этом поток частиц молибдена, поступающих на подложку, практически остается постоянным, а число частиц азота в потоке, бомбардирующем фронт осаждения, с ростом давления постоянно увеличивается.