ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОСВЕЧИВАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФОРМИРОВАНИЯ ИОННО-ЛУЧЕВЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ НАНО- СТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМА

Целью данной работы является изучение механизма формирования монослоя в многослойном ионно-лучевом наноструктурном покрытии методом просвечивающей электронной микроскопии, а также разработка модели формирования и роста монослоя при ионно-лучевом распылении мишени с ионным ассистированием подложки. Для исследования механизма формирования и роста монослоя в покрытии была разработана методика препарирования образцов для их последующего изучения с использованием электронного микроскопа Tescan MIRA (Чехия), позволяющего получить изображения поверхности исследуемого объекта с высоким разрешением, особенно при низких ускоряющих напряжениях. Для исследования тонких пленок метод просвечивающей электронной микроскопии используется гораздо чаще, чем сканирующей, поэтому разработана приставка, позволяющая получать изображения в проходящих электронах – TE-детектор для исследования методом сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM – Scanning Transmission Electron Microscopy). При изучении монослоев методом просвечивающей электронной микроскопии с использованием TE-детектора предложен механизм формирования монослоя в многослойном ионно-лучевом наноструктурном покрытии, состоящий из следующих этапов: адсорбция частиц хрома на поверхности подложки; поверхностная диффузия к ступени винтовой дислокации; 2D-рост монослоя хрома (формирование 2D-террас) из 2D-островков; 2D→3D-переход – переход в режим роста трехмерных островков (3D-рост) по механизму Странского – Крастанова. Разработана модель формирования и роста монослоя при ионно-лучевом распылении мишени с ионным ассистированием подложки. 

1. Лобанов, Д. Н. Рост Ge(Si) самоформирующихся наноостровков на подложках Si(001) методом молекулярно пучковой эпитаксии : электр. метод. пособие [Электронный ресурс] / Д. Н. Лобанов, А. В. Новиков, М. В. Шалеев. – Режим доступа: http://www.pnn.unn.ru/User Files/manuals/GeSi.pdf – Н. Новгород: ННГУ, 2010.

2. Борисенко, В. Е. Наноэлектроника : в 3 ч. / В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева. – Минск: БГУИР, 2003. – Ч. 2: Нанотехнология. – 76 с.: ил.

3. In situ growth of nano-structures by metal-organic vapour phase epitaxy / W. Seifer [et al.] // J. Crystal Growth. – 1997. – Vol. 170, N 1–4. – P. 39–46.

4. Пичугин, В. Ф. Материаловедение поверхности и тонких пленок / В. Ф. Пичугин. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 173 с.

5. Baskaran, A. Mechanisms of Stranski–Krastanov growth / А. Baskaran, P. Smereka // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 111, N 4. – P. 044321-1 – 044321-6.

6. On the properties of PVD coating based on nanodiamond and molybdenum disulfide nanolayers and its efficiency when drilling of aluminum alloy / A. Ilyuschenko [et al.] // Surface & Coatings Technology. – 2015. – Vol. 270. – P. 190–196.

7. Многослойные наноструктурные покрытии, сформированные методом ионно-лучевого распыления в вакууме / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2013. – № 2. – С. 10–21.