Ионно-плазменные покрытия

Видно, что структура пленки существенно отличается от синтезированной нереактивным методом в аргоне, когда получались текстурированные пленки столбчатой структуры. Максимальное значение гало соответствует линии (001) ТаВ2. Пленка была гладкой, плотной, не растрескивалась и имела толщину 3.2 мкм. Состав пленки был близок к исходному составу в мишени, хотя отношение концентраций было чуть больше.

Введение дополнительных элементов в состав покрытий может препятствовать росту столбчатой структуры и стимулировать зарождение новых зерен, что приводит к формированию равноосной структуры.

Как отмечалось ранее, при распылении мишени СгВ2 в газовой смеси N2 / (N2 +Ar)=0.14 фазовый состав покрытий существенно не меняется, азот располагается в основном в межзеренных прослойках, возможно в виде BN. Данный факт подтверждается в нашем случае при реактивном распылении мишени ТаВ2. С увеличением процентного содержания азота от 2 до 50% происходит уменьшение толщины пленки.

Это приводит к снижению высоты гало от 16 мм при 2% азота до 8 мм при 20% азота, а при 30% к полному его исчезновению. Масс-спектрометрия показывает увеличение концентрации бора по сравнению с танталом (Св/ Ста меняется от 2.3 при 2% азота до 5 при 50% азота). Данные факты позволяют предположить, что с увеличением количества азота в смеси количество фазы борида тантала уменьшается, а количество фазы BN увеличивается, о чем, в частности, свидетельствует значительное увеличение удельного электросопротивления с ростом содержания азота в смеси и соответственно снижение микротвердости пленок по сравнению с фазой ТаВ2. Фазу TaN обнаружить не удалось, что подтверждает, на наш взгляд, отсутствие в этой системе тройных соединений, как и для системы Ti-B-N.

При отсутствии азота удельное электросопротивление пленок находится в пределах -12 -30 Ом см, что выше, чем у массивных 32,5 мкОм см. Это связано с тем, что пленка содержит некоторое количество примесей и нестехиометрична, что подтверждается структурными исследованиями и ВИМС.