загрузка...
 
24.2 Межі зерен
Повернутись до змісту

24.2 Межі зерен

Якщо порівнювати між собою масивні та плівкові зразки, то в останніх площа меж кристалічних зерен в загальному випадку буде набагато більшою, що пов'язано з меншою величиною середнього розміру зерен (L) у плівках. У граничному випадку, коли рухливість адатомів мала, розмір зерна може бути сумірним із розміром критичного зародка. Згідно з сучасними уявленнями межа зерен має ширину від 1 до 3 нм. За В.В.Покропивним, загальним принципом формування межі зерна є максимальне відновлення розірваних зв’язків із рівноважною довжиною r0. У зв’язку з наявністю вакансій на межі зерен може відбуватися дифузія чужорідних атомів (це явище можна також назвати адсорбцією чужорідних атомів), у процесі якої відновлюватимуться розірвані зв’язки. При певній концентрації чужорідних атомів, коли всі вакансії будуть зайняті, на межі зерен можуть утворюватися сегрегації з цих атомів або відбуватися фазові переходи (фазоутворення). Такі явища значно впливають на електронні процеси на межі зерен. Розмір зерен дуже суттєво залежить від таких термодинамічних та кінетичних параметрів: товщини плівки, температури підкладки, температури відпалювання та швидкості конденсації. Рисунок 2.5 якісно ілюструє ці залежності. Основна особливість графіків, наведених на рисунку 2.5, полягає в тому, що розміри зерен не змінюються, починаючи з певного значення того чи іншого параметра. У перших трьох випадках (рис. 2.5 а - в) спостерігається цілком зрозуміле збільшення середнього розміру зерна і лише при збільшенні швидкості конденсації - зменшення. Це пояснюється тим, що при певній швидкості конденсації швидкість зародкоутворення починає перевищувати швидкість їх лінійного росту. В результаті утворюється багато, але малих розмірів, зерен.



загрузка...