3.2. Singdirilayotgan qo’shimchalarni taqsimlanishiga singdirish
rejimlarning ta’siri
Singdirish
rejimlari
deganda
singdiralayotgan
qo‟shimchalarning
kontsentratsiyasini, chiqirligini va taqsimlanish xarakterini belgilovchi ishchi
kameradagi bosim, nurlanishning energiyasi va miqdori tushuniladi. Nurlanish
miqdori kimyoviy reaktsiyalarning kechishini va hosil bo‟ladigan mexanik
xossalari (qattiqlik va mustahkamlik) ni belgilaydi.
Ishchi kamerada bosim kamayishi bilan singdirish samarasi oshadi, chunki
qoldiq gazning bosimi kamayganda tezlashtiruvchi oraliqda ionlarni neytrallashish
72
va qoldiq gazning molekulalari bilan to‟qnashish ehtimoli kamayadi. Natijada
ionlar metallga kattaroq energiya bilan uriladi va chuqurroq singib boradi. Kam
energiyali ionlar va neytral atomlar material bilan to‟qnashganda ular sirtga
purkalanib ketadi va oson olib tashlanadigan qatlamni hosil qiladi.
3.2 rasmda ishchi gazning har xil bosimida azot (ishchi gaz) muhitida TiB
2
nishonga urib undan Ti ionlarni P6M5 po‟lat sirtiga singdirish natijasida ushbu
ionlarni chuqurlik bo‟yicha taqsimlanishi keltirilgan. Ionlarning energiyasi Е = 50
keV va nirlanish miqdori Ф = 5
.
10
17
ion/sm
2
tajriba davomida o‟zgarmadi. “t” – bu
argon ionlarni bilan sirtga urib turish vaqti, ya‟ni bu vaqt sirtdan urish natijasida
olib tashlanadigan qatlam chuqurligiga proportsional.
Kamerada bosim pasayishi bilan singdirilayotgan ko‟shimchaning singish
chuqurligi va kontsentratsiyasi oshadi. Shuning uchun jarayonni kichikroq
bosimda olib boorish kerak. Buni chegaralaydigan omil – bu ionlar manbasini
turg‟un ishlashi bilan bog‟liq, chunki past bosimda nishonni bug‟lantiradigan
elektr yoy hosil bo‟lmaydi. Bundan tashqari, past bosimda diffusiyani
jadallashtiradigan va singish chuqurligini oshiradigan yuqori ion tokini olib
bo‟lmaydi. Tajribalardan aniqlangan asbobsoslik po‟latlarni samarali puxtalash
uchun qoldiq gazning optimal bosimi 20 mPa teng bo‟sh kerak [3].
Singdirilayotgan ionlarning energiyasi birinchi navbatda singish chuqulligini
qo‟shimchalarning kontsentratsiyasini belgilaydi. Singdirish energiasi 10 keV dan
kichik bo‟lmasligi kerak, aks holda ionlar singish o‟rniga yuzaga purkalib ketadi.
Ionlar energiyasining yuqori chegarasi texnologik omillar bilan chegaralangan. Bir
tomondan, singish chuqurligi ionlarning energiyasiga proportsional, shuning uchun
kuchlanishi yuqori manbalarni qo‟llash ma‟qul. Ikkinchi tomondan, kuchlanish 30
kV oshsa rentgen nurlanish paydo bo‟ladi va radiatsion xavfsizlik bo‟yicha
qo‟shimcha masalalarni yechishga to‟g‟ri keladi.
3.2 rasm. Kameradagi bosimni P6M5 po‟latga singdirilayotgan Ti ionlari
chuqurlik bo‟yicha taqsimlanishiga ta‟siri: 1 – р = 40 mPa; 2 – р = 27 mPa; 3 – р =
13 mPa; 4 – р = 10,5 mPa
73
3.3 rasmda o‟zgarmas Ф = 5
.
10
17
ion/sm
2
nurlanishda, lekin yar xil
kuchlanilarda
titanni P6M5 po‟lat namunalarida taqsimlanishi ko‟rsatilgan
Singdirish energiyani oshishi bilan sirt ustida qo‟shimchalarning
kontsentratsiyasi oshadi. Egri chiziqlarning asimmetrik joylashshi ishlov
berilayotgan yuzadagi singdiralayotgan sirtni ion oqimi purkab tashlashi bilan
bog‟liq.
3.3 rasm. Singdirish energiyani Ti ionlarning P6M5 po‟latda
taqsimlanishiga ta‟siri:
1- Е = 20 keV; 2 – Е = 30 keV; 3 – Е = 40 keV; 4 – Е = 50 keV; 5 – Е = 60
keV
Singdirish energiyani oshishi bilan sirt qatlamiing mikroqattiqligi oshadi.
Misol sifatida 3.4 rasmda titan bilan puxtalangan А11Р3М3Ф2 markali po‟latning
mikroqattiqligini singdirish energiyaga bog‟liqligi keltirilgan.
Singdirilgan ionlar miqdori (implantatsiya miqdori) puxtalangan sirt
qatlamimning tarkibiga, tuzilishiga va xossalariga ionlar energiyasiga qaraganda
kuchliroq ta‟sir o‟tkazadi. Singdirilgan ionlar miqdori kam bo‟lsa, yangi birikmalar
hosil bo‟lmaydi, ko‟payib ketsa – radiatsiya tufayli sirt qatlamo vayron bo‟lishi
mumkin.
Umumiy holatda, singdirilgan ionlar miqdori oshsa, singish chuqurligi
oshadi, mikroqattiqlik maksimumga yetadi. Optimal singdirilgan ionlar miqdori
ion turi, puxtalanayotgan material tarkibi, yangi kimyoviy birikma hosil qilish
imkoniyati va ionni optimal singish chuqurli bilan aniqlanadi.
74
3.4 rasm. Titan bilan puxtalangan А11Р3М3Ф2 markali po‟latning
mikroqattiqligini
singdirish energiyaga bog‟liqligi, singdirilgan ionlar miqdori Ф = 5
.
10
17
ion/sm
2
.
Do'stlaringiz bilan baham: |