Polycrystalline films grown by PVD t

Polycrystalline films grown by PVD techniques exhibit a variety of microstructures with respect to the size, the morphology, and the relative orientation of the crystallites.

These features have, for instance, implications for the mechanical strength and the electrical conductivity of the film. The microstructure is determined primarily by surface and bulk diffusion processes, which are controlled by the deposition temperature, the bombardment by energetic species, and the incorporation of impurities that act as inhibitors for the crystal and grain growth. Deposition at relatively low temperatures (typically lower than 0.4Tm, where Tm is the melting temperature of the deposited material) using state-of-the-art sputtering techniques allows only for surface diffusion to be activated leading to the formation of films with a columnar microstructure and intercolumnar porosity [see Fig. 10(a) for CrN films].

Growth of films using HiPIMS is characterized by high ionic fluxes to the substrate (up to several hundreds of milliamperes per square centimeter) of relatively low energies (several tens of electronvolts), as was discussed in Section II B. These growth conditions trigger and/or enhance surface diffusion leading to film densification
as shown in Fig. 10(b). Upon increasing the flux of ions available at the substrate (achieved, e.g., by increasing the peak target current), repeated nucleation occurs
resulting in suppression of the columnar structure and transition from a dense polycrystalline to a globular nanocrystalline microstructure,as shown in Figs. 10(c)–10(d). When high energetic fluxes are not available during growth,globular microstructures are consequence of segregation of impurity phases, which hinder the crystal and grain growth. It is, therefore, evident that the low-energy high-
flux ion irradiation during HiPIMS can be used to overcome the characteristically underdense and rough microstructures and obtain morphologies unique for
low-temperature sputter deposition. This, in turn,allows growth of films with higher hardness,lower friction coefficient,and improved scratch and wear as well as corrosion resistance,as compared to films deposited by DCMS.
The highly ionized fluxes available in HiPIMS in combination with the use of a substrate bias result in ion energies in the order of several hundreds to thousands of electronvolts, which can be used to engineer the film–substrate interface and enhance the film adhesion. Typical example is a CrN/NbN film deposited on steel substrates etched using HiPIMS (pretreatment by Nb+ ions at a substrate bias voltage of
1000 V) exhibited a scratch test critical load (Lc) of 56 N, which was higher than the values of 25 N obtained for films deposited on substrates etched by a DCMS plasma (substrate bias voltage of
1000 V at an Ar pressure of 0.8 Pa),which exhibit a significantly lower ionization degree for both Ar+ and metal ions. It should also be pointed out here that the Lc values achieved on HiPIMS etched substrates are comparable to those for films grown on substrates cleaned using high fluxes of Ar+ ions generated by an external ionization source. This fact indicates that HiPIMS can be used as an alternative process to improve the quality of the filmsubstrate interface and enhance the film adhesion, when
no external source for increasing the Ar ionization is available.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

films คโดยเทคนิค PVD แสดงความหลากหลายของ microstructures กับขนาด สัณฐานวิทยาการ และการวางแนวที่ญาติของ crystallites

คุณลักษณะเหล่านี้มี เช่น ผลความแข็งแรงทางกลและค่าการนำไฟฟ้าของ film ต่อโครงสร้างจุลภาคเป็นไปตามหลักพื้นผิวและกลุ่มกระบวนการแพร่ ซึ่งถูกควบคุม โดยอุณหภูมิสะสม ระดมยิง โดยสายพันธุ์ที่มีพลัง และประสานของสิ่งสกปรกที่เป็น inhibitors คริสตัลและธัญเจริญ สะสมอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (โดยทั่วไปต่ำกว่า 0.4Tm Tm ละลายอุณหภูมิของวัสดุที่นำฝาก) ใช้เทคนิคการพ่นทันสมัยช่วยให้สำหรับผิวแพร่ได้นำไปสู่การก่อตัวของ films คอลัมน์ต่อโครงสร้างจุลภาคและ intercolumnar porosity [ดู 10(a) Fig. สำหรับ CrN films]

เจริญเติบโตของ films ใช้ HiPIMS ลักษณะเป็น fluxes ionic สูงพื้นผิว (ถึงหลายร้อยของ milliamperes ต่อตารางเซนติเมตร) ของพลังงานค่อนข้างต่ำ (หลายสิบ electronvolts), ดังที่ได้กล่าวไว้ในส่วนที่สองเกิด เงื่อนไขเหล่านี้เจริญเติบโตกระตุ้น หรือเพิ่มแพร่ผิวนำไป film densification
มาก Fig. 10(b) เมื่อเพิ่ม flux ของประจุพื้นผิว (สำเร็จ เช่น โดยเพิ่มเป้าหมายสูงสุดในปัจจุบัน), เกิด nucleation ซ้ำ
ผลปราบปรามโครงสร้างการเรียงเป็นแนวตั้งและเปลี่ยนแปลงจากคหนาแน่นต่อโครงสร้างจุลภาค globular nanocrystalline ดังที่แสดงใน Figs. 10(c)–10(d) เมื่อ fluxes สูงมีพลังไม่มีในระหว่างการเจริญเติบโตglobular microstructures สัจจะของการแบ่งแยกระยะมลทิน ที่ขัดขวางการเติบโตของผลึกและเมล็ดได้ จึง ดังนั้น ชัดที่สูงพลังงานต่ำ-
flux ไอออนวิธีการฉายรังสีระหว่าง HiPIMS ที่สามารถใช้เพื่อเอาชนะ characteristically underdense และ microstructures หยาบ และรับเฉพาะสำหรับ morphologies
sputter ลดอุณหภูมิสะสมได้ นี้ เปิดช่วยให้เจริญเติบโตของ films มีความแข็งสูง ลดแรงเสียดทาน coefficient และปรับปรุงลบ และสวมใส่ ตลอดจนกัดกร่อนต้านทาน เมื่อเทียบกับการฝากเงิน โดย DCMS films
fluxes สูง ionized มี HiPIMS ร่วมกับการใช้ของอคติพื้นผิวส่งผลให้พลังงานไอออนกับหลายร้อยหลายพันคนของ electronvolts ซึ่งสามารถใช้วิศวกรติดต่อ film – พื้นผิว และเพิ่มการยึดเกาะ film ตัวอย่างทั่วไปคือ film CrN/NbN ที่ฝากบนพื้นผิวเหล็กที่สลักโดยใช้ HiPIMS (pretreatment โดย Nb กันที่แรงดันไฟฟ้าตั้งพื้นผิวของ 1000 V) จัดแสดงตั้งแต่ทดสอบสำคัญโหลด (Lc) 56 N ซึ่งมีสูงกว่าค่า 25 N ได้ films ฝากบนพื้นผิวที่แกะสลัก โดยพลาสมา DCMS (แรงตั้งพื้นผิว 1000 V ที่ความดัน 0.8 ของ Ar ป่า), ซึ่งแสดงตัว significantly ionization ล่าง Ar และประจุของโลหะ มันควรยังสามารถชี้ให้เห็นที่นี่ว่า ค่า Lc สำเร็จบน HiPIMS ลักมีเทียบได้กับผู้ films ที่เติบโตบนพื้นผิวทำความสะอาดโดยใช้ fluxes สูงของ Ar กันสร้างแหล่งการ ionization ภายนอก ข้อเท็จจริงนี้บ่งชี้ว่า จะสามารถใช้การ HiPIMS เป็นกระบวนการอื่นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของอินเทอร์เฟซ filmsubstrate และเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะ film เมื่อ
ไม่มีแหล่งข้อมูลภายนอกสำหรับการ Ar ionization เพิ่มได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ภาพยนตร์ polycrystalline ปลูกโดยใช้เทคนิค PVD แสดงความหลากหลายของจุลภาคเกี่ยวกับขนาดลักษณะทางสัณฐานวิทยาและการปรับความสัมพันธ์ของ crystallites คุณสมบัติเหล่านี้มีตัวอย่างเช่นผลกระทบต่อความแข็งแรงทางกลและการนำไฟฟ้าของฟิล์ม จุลภาคจะกำหนดโดยพื้นผิวและแพร่กระจายเป็นกลุ่มกระบวนการที่ถูกควบคุมโดยอุณหภูมิสะสมโจมตีโดยสายพันธุ์ที่มีพลังและการรวมตัวกันของสิ่งสกปรกที่ทำหน้าที่เป็นสารยับยั้งการสำหรับการเจริญเติบโตและคริสตัลเม็ด สะสมที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (โดยปกติจะต่ำกว่า 0.4Tm ที่ Tm คืออุณหภูมิหลอมละลายของวัสดุฝาก) โดยใช้รัฐของศิลปะเทคนิคสปัตเตอร์ช่วยให้สำหรับการกระจายพื้นผิวที่จะใช้งานนำไปสู่การก่อตัวของภาพยนตร์ที่มีเสา จุลภาคและ intercolumnar พรุน [ดูรูปที่ 10 (ก) สำหรับภาพยนตร์ CRN] การเจริญเติบโตของภาพยนตร์ที่ใช้ HiPIMS เป็นลักษณะอิออนฟลักซ์สูงกับพื้นผิว (ขึ้นไปหลายร้อย milliamperes ต่อตารางเซนติเมตร) ของพลังงานที่ค่อนข้างต่ำ (หลายสิบของ electronvolts) ตามที่ได้กล่าวไว้ในมาตรา ครั้งที่สองบีสภาวะการเจริญเติบโตเหล่านี้ก่อให้เกิดและ / หรือเพิ่มการกระจายพื้นผิวที่นำไปสู่ ​​densification ฟิล์มดังแสดงในรูป 10 (ข) เมื่อเพิ่มการไหลของไอออนที่มีอยู่ในสารตั้งต้น (ที่ประสบความสำเร็จเช่นโดยการเพิ่มยอดเป้าหมายปัจจุบัน) นิวเคลียสซ้ำเกิดขึ้นส่งผลให้การปราบปรามของโครงสร้างเสาและการเปลี่ยนแปลงจากคริสตัลไลน์หนาแน่นจุลภาคผลึกนาโนทรงกลมดังแสดงในรูปที่ 10 (ค) -10 (ง) เมื่อฟลักซ์ที่มีพลังสูงจะไม่สามารถใช้ได้ในระหว่างการเจริญเติบโตจุลภาคทรงกลมเป็นผลมาจากการแยกขั้นตอนการปนเปื้อนซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการเจริญเติบโตและคริสตัลเม็ด มันจึงเห็นได้ชัดว่าพลังงานต่ำสูงไหลไอออนในระหว่างการฉายรังสี HiPIMS สามารถใช้ในการเอาชนะจุลภาคลักษณะ underdense และหยาบและได้รับรูปร่างลักษณะไม่ซ้ำกันสำหรับอุณหภูมิต่ำพ่นสะสม นี้ในที่สุดก็จะช่วยให้การเจริญเติบโตของภาพยนตร์ที่มีความแข็งสูงกว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและรอยขีดข่วนที่ดีขึ้นและสวมใส่ได้เป็นอย่างดีในขณะที่ความต้านทานการกัดกร่อนเมื่อเทียบกับภาพยนตร์ฝากโดย DCMS ฟลักซ์สูงแตกตัวเป็นไอออนที่มีอยู่ใน HiPIMS ร่วมกับการใช้งานของ พื้นผิวผลอคติในการพลังงานไอออนในคำสั่งของหลายร้อยหลายพัน electronvolts ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการสร้างอินเตอร์เฟซฟิล์มพื้นผิวและเพิ่มการยึดเกาะฟิล์ม ตัวอย่างทั่วไปเป็นภาพยนตร์ CRN / NBN วางลงบนพื้นผิวเหล็กฝังใช้ HiPIMS (การปรับสภาพโดย Nb + ไอออนที่แรงดันไฟฟ้าที่พื้นผิวอคติของ? 1000 V) จัดแสดงการทดสอบรอยขีดข่วนภาระสำคัญ (LC) จาก 56 N, ซึ่งสูงกว่าค่าของ 25 ยังไม่มีข้อความที่ได้รับสำหรับภาพยนตร์วางลงบนพื้นผิวที่แกะสลักโดยพลาสม่า DCMS (แรงดันของสารตั้งต้นอคติ? 1000 ที่ความดัน Ar 0.8 ป่า) ซึ่งแสดงระดับไอออนไนซ์อย่างมีนัยสำคัญที่ต่ำกว่าสำหรับทั้งเท่ + และไอออนโลหะ ก็ควรที่จะชี้ให้เห็นว่าที่นี่ค่า Lc ประสบความสำเร็จบนพื้นผิว HiPIMS ฝังเปรียบเทียบได้กับภาพยนตร์ที่ปลูกในพื้นผิวที่ทำความสะอาดโดยใช้ฟลักซ์สูงของ Ar + ไอออนที่สร้างโดยแหล่งไอออนไนซ์ภายนอก ความจริงเรื่องนี้แสดงให้เห็นว่า HiPIMS สามารถใช้เป็นทางเลือกในการที่จะปรับปรุงคุณภาพของอินเตอร์เฟซ filmsubstrate และเพิ่มการยึดเกาะฟิล์มเมื่อไม่มีแหล่งภายนอกเพื่อเพิ่มไอออนไนซ์เท่ใช้ได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

จึงปลูกด้วยเทคนิค PVD polycrystalline และจัดแสดงความหลากหลายของโครงสร้างจุลภาคเกี่ยวกับขนาด รูปร่าง และสัมพันธ์กับทิศทางของ crystallites

คุณสมบัติเหล่านี้ได้ เช่น ผลกระทบต่อความแข็งแรงและค่าการนำไฟฟ้าของจึงอิม โครงสร้างถูกกำหนดเป็นหลักโดยกระบวนการพื้นผิวและกลุ่มการกระจายซึ่งถูกควบคุมโดยการสะสมอุณหภูมิ โจมตีด้วยพลังชนิด และการรวมตัวของสิ่งสกปรกที่เป็นสารยับยั้งสำหรับคริสตัลและการเจริญเติบโตของเมล็ด สะสมที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ( ต่ำกว่า 0.4tm ทั่วไป ,ที่สามารถละลาย อุณหภูมิของวัสดุด้วยเทคนิคสปัตเตอริง ) ฝากให้รัฐ - of - the - art สำหรับการแพร่บนพื้นผิวสามารถใช้งานนำไปสู่การก่อตัวของ LMS ด้วยจึงมีโครงสร้างจุลภาคและ intercolumnar พรุน [ ดูรูปที่ 10 ( ) CRN จึงจัด

]การเจริญเติบโตของ LMS จึงใช้ hipims เป็นลักษณะ uxes flไอออนสูงพื้นผิว ( ถึงหลายร้อย milliamperes ต่อตารางเซนติเมตร ) ของพลังงานค่อนข้างต่ำ ( นับหลาย electronvolts ) ตามที่ได้กล่าวไว้ในมาตรา 2 . เงื่อนไขการเจริญเติบโตเหล่านี้เรียกและ / หรือเพิ่มการแพร่สู่ผิวจึง LM densi จึงบวก
เป็น แสดงในรูปที่ 10 ( B )เมื่อเพิ่ม ux flไอออนที่มีอยู่ในพื้นผิว ( ทำได้ เช่น โดยการเพิ่มยอดเป้าหมายปัจจุบัน ) ซ้ำ nucleation เกิดขึ้น
เป็นผลในการปราบปรามและมีการเปลี่ยนจากโครงสร้าง polycrystalline หนาแน่นกับโครงสร้างจุลภาค nanocrystalline รูปทรงกลม ดังแสดงในผลมะเดื่อ . 10 ( C ) – 10 ( D ) เมื่อสูง มีพลังfl uxes ไม่พร้อมใช้งานในระหว่างการเจริญเติบโตโครงสร้างจุลภาคเป็นรูปทรงกลม ผลพวงของการแยกเฟสบริสุทธิ์ , ซึ่งขัดขวางการเจริญเติบโตของผลึกและเมล็ดข้าว จึงเห็นได้ว่าต่ำพลังงานสูง -
fl ux ไอออนการฉายรังสีในช่วง hipims สามารถใช้เพื่อเอาชนะตัว underdense หยาบ และโครงสร้างจุลภาคและลักษณะที่ไม่ซ้ำกันสำหรับขอรับ
อุณหภูมิละล่ำละลักคำให้การของพยาน นี้ในการเปิดช่วยให้การเจริญเติบโตของ LMS ที่มีความแข็งสูงจึงลดแรงเสียดทาน coef จึง cient และปรับปรุงขีดและเสียดสี ตลอดจนการต้านทานการกัดกร่อน เทียบกับ LMS จึงฝากโดย dcms .
ขอทดสอบfl uxes ที่มีอยู่ใน hipims ร่วมกับการใช้พื้นผิวอคติส่งผลให้ไอออนพลังงานในการสั่งซื้อของหลายร้อยหลายพัน electronvolts ,ซึ่งสามารถใช้วิศวกรจึง LM –พื้นผิวอินเตอร์เฟซและเพิ่มจึง LM พังผืด ตัวอย่างทั่วไปคือ crn / ราวจึงฝากบนพื้นผิวเหล็กสลักที่ใช้ LM hipims ( นำโดย NB ไอออนที่ใช้ความต่างศักย์ของ
1000 V ) มีการทดสอบขีดวิกฤตโหลด ( LC ) 56 nซึ่งสูงกว่าค่าของ 25 N รับได้จึง LMS ฝากบนพื้นผิวรอยจากพลาสมา dcms ( ใช้ความต่างศักย์ของ
1000 V ที่ความดันของ AR 0.8 PA ) ซึ่งแสดง signi จึงลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อลดระดับทั้ง AR และอิออนโลหะไอออนมันควรจะชี้ให้เห็นว่าค่า LC ได้ hipims แกะสลักพื้นผิว เปรียบเทียบได้กับการปลูกบนพื้นผิวที่สะอาดจึงเข้าใช้ uxes flสูงของ AR ไอออนที่สร้างขึ้นเป็นแหล่งอิสระภายนอก ข้อเท็จจริงนี้ บ่งชี้ว่า hipims สามารถใช้เป็นทางเลือกในการปรับปรุงคุณภาพของกระบวนการ จึง lmsubstrate อินเตอร์เฟซและเพิ่มการยึดเกาะจึง LM เมื่อ
ไม่มีแหล่งภายนอกเพื่อเพิ่มการแตกตัวเป็นไอออน AR ที่สามารถใช้ได้