Исследование процесса вторичной конденсации LiF в ходе реактивного ионного травления тонкопленочного ниобата лития во фторсодержащей плазме
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2024-1-33-55Аннотация
Работа посвящена исследованию процесса вторичной конденсации LiF на поверхности тонкопленочного ниобата лития (НЛ) X-среза в ходе реактивного ионного травления (РИТ) в комбинированной плазме ICP/CCP разрядов в газовой смеси Ar + SF6. Процесс РИТ НЛ может быть представлен как топохимическая реакция (ТХР), в ходе которой происходит процесс вторичной конденсации LiF из пересыщенной паровой фазы на поверхность НЛ, описываемый уравнением Колмогорова-Аврами-Ерофеева. Показано, что процесс конденсации характеризуется индукционным периодом, который зависит от скорости РИТ и дефектности кристаллической структуры тонкопленочного НЛ. Для исследования процесса конденсации LiF использовались методы оптической спектральной рефлектометрии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии (EDS), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Для изучения плотности дислокаций в тонкопленочном НЛ использовались методы ямок травления и рентгенографический метод. Впервые показано, что длительность индукционного периода ТХР на поверхности НЛ обратно пропорциональна скорости РИТ. Также процесс РИТ характеризуется критическими скоростями травления, выше которых наблюдается рост тонкой пленки LiF по механизму двумерного зародышеобразования Фольмера-Вебера. Экспериментально продемонстрировано, что критические скорости уменьшаются с ростом давления процесса. Впервые была экспериментально оценена плотность дислокаций в тонкопленочном НЛ методом ямок травления. Проведено экспериментальное сравнение индукционных периодов ТХР на поверхности объемного и тонкопленочного НЛ. Показано, что повышенная плотность дислокаций в тонкопленочном НЛ значительно сокращает длительность индукционного периода. Также в работе определено влияние модификации структуры НЛ при помощи протонного обмена на кинетику РИТ. Продемонстрировано, что замещение ионов Li+ на H+ приводит к уменьшению степени пересыщения паровой фазы LiF над поверхностью НЛ и, как следствие, к значительному увеличению индукционного периода ТХР и увеличению скоростей РИТ в 5–9 раз по сравнению с не модифицированным НЛ.Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Вестник Пермского университета. Физика
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
