БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ, БСЭ
Навигация:

Библиотека DJVU
Photogallery

БСЭ

Статистика:


Катодное распыление

Значение слова "Катодное распыление" в Большой Советской Энциклопедии


Катодное распыление, ионное распыление, разрушение отрицательного электрода (катода) в газовом разряде под действием ударов положительных ионов. В более широком смысле — разрушение
Рис. 1. Зависимость коэффициента распыления S медной мишени от энергии Е бомбардирующих ионов.
твёрдого вещества при его бомбардировке заряженными или нейтральными частицами.

  Катодное распыление, с одной стороны, нежелательное явление, уменьшающее срок службы электровакуумных приборов; с др. стороны, Катодное распыление имеет практическое применение для очистки поверхностей, выявления структуры вещества (ионное травление), нанесения тонких плёнок, для получения направленных молекулярных пучков и т.д. Бомбардирующие ионы, проникая в глубь мишени, вызывают смещение её атомов. Эти смещенные атомы, в свою очередь, могут вызывать новые смещения и т.д. Часть атомов при этом достигает поверхности вещества и выходит за её пределы. При определённых условиях частицы могут покидать поверхность мишени в виде ионов (см. Ионная эмиссия). В монокристаллах наиболее благоприятные условия для выхода частиц складываются в направлениях, где плотность упаковки атомов наибольшая. В этих направлениях образуются цепочки соударений (фокусоны), с помощью которых энергия и импульс смещенных частиц передаются с наименьшими потерями. Существенную роль при Катодное распыление играет процесс каналирования ионов, определяющий глубину их проникновения в мишень (см. Каналирование заряженных частиц).

  Катодное распыление наблюдается при энергии ионов E выше некоторой величины E0, называемым порогом Катодное распыление Значения E0 для различных элементов колеблются от единиц до нескольких десятков эв. Количественно Катодное распыление характеризуется коэффициентом распыления S, равным числу атомов, выбитых одним ионом. Вблизи порога S очень мало (10–5 атомов/ион), а при оптимальных условиях S достигает нескольких десятков. Величина S не зависит от давления газа при малых давлениях р < 13,3 н/м2 (0,1 мм рт. ст.), но при р > 13,3 н/м2 (0,1 мм рт. см.) происходит уменьшение S за счёт увеличения числа частиц, осаждающихся обратно на поверхность. На величину S влияют как свойства бомбардирующих ионов — их энергия Ei (рис. 1), масса Mi (рис. 2), угол падения ее на мишень (рис. 3), так и свойства распыляемого вещества — чистота поверхности, температура, кристаллическая структура, масса атомов мишени.

  Угловое распределение частиц, вылетающих с распыляемой поверхности, анизотропно. Оно зависит от энергии ионов, а для монокристаллов также от типа кристаллической решётки и строения распыляемой грани. Осадок из распыляемого вещества, образующийся на экране, имеет вид отдельных пятен, причём симметрия картины осадка та же, что и симметрии распыляемой грани и образовавшихся на ней в результате Катодное распыление фигур травления (рис. 4). Энергии распылённых частиц колеблются от нескольких долей эв до величин порядка энергии первичных ионов. Средние энергии распыляемых частиц составляют обычно десятки эв и зависят от свойств материала мишени и характеристик ионного пучка.

 

  Лит.: Моргулис Н. Д., Катодное распыление, «Успехи физических наук», 1946, т. 28, в. 2—3, с. 202; Плешивцев Н. В., Катодное распыление, М., 1968; Каминский М., Атомные и ионные столкновения на поверхности металла, пер. с англ., М., 1967; Томпсон М., Дефекты и радиационные повреждения в металлах, пер. с англ., М., 1971.

  В. Е. Юрасова.

 

Pис. 4. Вверху — осадок, образующийся на прозрачном экране, расположенном параллельно распыляемой грани монокристалла Сu [а — грани (100), б — грани (110), в — грани (111)], внизу — углубления, возникающие при этом на поверхностях граней." href="a_pictures/00/10/203098932.jpg"><a href=Pис. 4. Вверху — осадок, образующийся на прозрачном экране, расположенном параллельно распыляемой грани монокристалла Сu [а — грани (100), б — грани (110), в — грани (111)], внизу — углубления, возникающие при этом на поверхностях граней." title="Pис. 4. Вверху — осадок, образующийся на прозрачном экране, расположенном параллельно распыляемой грани монокристалла Сu [а — грани (100), б — грани (110), в — грани (111)], внизу — углубления, возникающие при этом на поверхностях граней." src="a_pictures/00/10/th_203098932.jpg">
Pис. 4. Вверху — осадок, образующийся на прозрачном экране, расположенном параллельно распыляемой грани монокристалла Сu [а — грани (100), б — грани (110), в — грани (111)], внизу — углубления, возникающие при этом на поверхностях граней.

медной мишени от энергии Е бомбардирующих ионов." href="a_pictures/18/10/224970135.jpg">Рис. 1. Зависимость коэффициента распыления S медной мишени от энергии Е бомбардирующих ионов.
Рис. 1. Зависимость коэффициента распыления S медной мишени от энергии Е бомбардирующих ионов.

Ta, Fe, Pt (цифры указывают энергию ионов)." href="a_pictures/18/10/226051998.jpg">Рис. 3. Зависимость S от угла падения a ионов, бомбардирующих поверхность Cu, <a href=Ta, Fe, Pt (цифры указывают энергию ионов)." title="Рис. 3. Зависимость S от угла падения a ионов, бомбардирующих поверхность Cu, Ta, Fe, Pt (цифры указывают энергию ионов)." src="a_pictures/18/10/th_226051998.jpg">
Рис. 3. Зависимость S от угла падения a ионов, бомбардирующих поверхность Cu, Ta, Fe, Pt (цифры указывают энергию ионов).

Рис. 2. Зависимость коэффициента распыления S от массы бомбардирующих ионов Mi (Еi = 400 эв).
Рис. 2. Зависимость коэффициента распыления S от массы бомбардирующих ионов Mi (Еi = 400 эв).


В Большой Советской Энциклопедии рядом со словом "Катодное распыление"

Катодное падение | Буква "К" | В начало | Буквосочетание "КА" | Катодный повторитель


Статья про слово "Катодное распыление" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 2881 раз


Интересное