Список літератури. 1. Белянин А.Ф. Выращивание магнетронным распылением пленок алмазоподобных материалов и применение слоистых структур на основе этих пленок в устройствах

1. Белянин А.Ф. Выращивание магнетронным распылением пленок алмазоподобных материалов и применение слоистых структур на основе этих пленок в устройствах электронной техники // Алмазные пленки и пленки родственных материалов. – Харьков: ННЦХФТИ, 2003.- С. 67-73; 77-85; 89-92; 92-97; 97-100.

2. Проценко І.Ю. Технологія одержання і застосування плівкових матеріалів: навч. посібник з грифом МОНУ/ І.Ю.Проценко, Н.І.Шумакова. – Суми: Вид-во СумДУ, 2008.– 198 с.

Заняття 3. А лмазоподібні та споріднені з ними матеріали

Методичні вказівки. При розв’язуванні задач використовуються такі поняття і положення.

Склад і структура плівок та покриттів деякою мірою залежать від методу їх отримання. На основі електронографічних та рентгенографічних даних були встановлені типи і параметри решіток деяких нітридів титану: e -Ti₂N має тетрагональну решітку з а = 0,4943-0,4946 нм; TiN_x; TiN_y, TiC_yN_x мають ГЦК-решітку із параметрами а = 0,444; 0,431 та 0,425 нм.

Структура нітриду титану досліджена досить детально. Відмічено зменшення періоду решітки при відхиленні від стехіометрії як для звичайних, так і плівкових зразків нітриду титану. Абсолютні значення періодів решіток у плівок звичайно більші, ніж у масивних зразках. Характерно, що період решітки залежить від товщини плівки.

Необхідно вказати на деякі властивості плівок TiN. Зміна питомого електроопору (r) в області гомогенності немонотонна. Збільшується r при відхиленні від стехіометрії в менший бік (кількість атомів N <1), що пов’язано з розсіюванням носіїв на структурних вакансіях у неметалічній підгратці. Значне зростання r при N >1 обумовлене переходом до сполук з неметалевою провідністю. Нітриди титану в області гомогенності мають різний колір: TiN _~0,5 – металево-сірий; TiN _~0,8 – яскраво-жовтий; TiN _0,95-0,97 – золотаво-жовтий; TiN _~>1,0 – коричневий. Твердість плівок TiN залежить від багатьох факторів, у першу чергу від методу отримання плівки, стехіометричного відношення Ti/N, товщини плівки тощо. Так, твердість TiN може мати значення (17-35) ГПа.

Систематичні дослідження умов утворення плівкових карбідів вольфраму (a-W₂C, b- W₂C і WC) та їх кристалічної структури свідчать про той факт, що фаза W₂С має дві поліморфні модифікації із орторомбічною (часто її називають ромбічною) решіткою (а = 0,472; b = 0,603 та c =0,518 нм) та гексагональною (а = 0,299 та c = 0,472 нм). Оскільки у цих двох фазах міжплощинні відстані практично однакові, їх ідентифікацію необхідно здійснювати шляхом додаткового аналізу інтенсивностей дифракційних ліній. Карбід WC має гексагональну решітку з параметрами а = 0,291 та с = 0,284 нм.

Якщо узагальнити результати досліджень для тонких плівок, то можна одержати таку послідовність утворення карбідних фаз:

W + C ® W + C + W₂С ® C + W + W₂С + WС ® WС.

Водночас у товстих плівках спостерігаються деякі відхилення від цієї схеми.