Качество слоев
Рассмотрим кратко влияние отдельных факторов, характеризующих условия получения пленки, на ее структуру.
Качество слоев зависит от технологических параметров. На процесс отложения, свойства и структуру слоя влияют температура подложки и последующая термообработка слоя, т. е. условия аккомодации, десорбции, миграции атомов и величина поверхностных сил, определяющая процесс отложения слоя и характер образующейся структуры. Но поскольку вероятность образования слоя зависит от большого числа трудно учитываемых условий, взаимосвязь которых еще не совсем ясна, можно указать лишь на эмпирическое правило, согласно которому вещества, точка кипения которых выше 1500 °С, уже при комнатной температуре образуют на стекле прочные слои из серебра, никеля, золота, железа и т. д. Для материалов с более низкой температурой кипения подложка должна охлаждаться. С понижением температуры подложки снижается способность атомов к миграции и образованию агломератов. При этом увеличивается число центров кристаллизации, растет количество зерен, уменьшаются их размеры и, следовательно, меньшее количество металла требуется для получения пленок. Таким образом, оказывается’; что критическая толщина пленки тем меньше, чем ниже температура подложки.
От типа пары пленка—подложка зависит и структура наносимого слоя. Если поверхностные силы сцепления на границе пленка—подложка меньше сил сцепления в пленке, то она приобретает зернистую структуру, при обратном соотношении сил сцепления структура получается однородной.
Повышение температуры подложки в процессе нанесения пленки ведет к увеличению неоднородности распределения материала с выделением изолированных крупных кристаллов. Нагревание пленки с уже сформированной, хотя и не равновесной структурой приводит к форсированию процесса «старения», т. е. постепенному необратимому изменению свойств покрытия.