Кинетика процесса конденсации. Роль подложки

Осаждение пленки начинается при критической плотности молекулярного потока. Адсорбированные молекулы теряют часть своей кинетической энергии на обеспечение связи с подложкой. Мигрируя по поверхности атомы сталкиваясь образуют зародыши, достигая критического радиуса r_кр они растут. Рост пленки в начальный период носит островковый характер. Постепенно доля открытой поверхности за счет присоединения атомов с поверхности или из молекулярного пучка уменьшается. Тончайшие пленки представляют собой островки, соединенные мостиками. Рост пленок может носить блочный характер или фрактильный характер.

Различают три разновидности структуры пленки:

1. аморфная;

2. мелкозернистая (диаметр кристаллитов меньше 10 нм );

3. крупнозернистая (диаметр кристаллитов 100 нм и больше).

В процессе напыления на больших скоростях температура пленки может увеличиваться на десятки и сотни градусов по сравнению с начальной из-за выделения скрытой теплоты фазового перехода. Плотность связи пленки с подложкой обеспечивает переходный слой. Его формирование определяется физико-химическими свойствами материала пленки и природой подложки. Большое значение имеет ее химический состав, смачиваемость, химическое сродство с материалом пленки. Для монокристаллических подложек имеет значение ее кристаллографическая ориентация, уровень дефектности. Имеет влияние на качество пленки также близость температурного коэффициента линейного расширения материала пленки и подложки.