TY - JOUR

T1 - Effect of low-temperature oxidation and heat treatment under vacuum on the Al-Be interdiffusion process

AU - Гайсин, Айдар Уралович

AU - Филатова, Елена Олеговна

PY - 2023/11/28

Y1 - 2023/11/28

N2 - Методами фотоэлектронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии изучено окисление двухслойных тонкопленочных систем Be/Al и Al/Be, осажденных магнетронным распылением. Обе системы окисляются в атмосфере воздуха по модели Кабреры-Мотта. В системе Be/Al формируется структура Be/BeO/Al/Al2O3, в которой алюминий представлен в виде локализованных нанокристаллитов. Толщина бериллия в системе Al/Be и образующегося оксида бериллия недостаточна для предотвращения диффузии ионов алюминия под действием потенциала Мотта, в результате чего поверхностный слой представляет собой смесь оксидов бериллия и алюминия. Впервые показано влияние процессов окисления на перемешивание невзаимодействующих металлов в двухслойной наноструктуре. Отжиг бислоя Be/Al приводит к диффузии бериллия к поверхности и восстановлению оксида алюминия, что приводит к разрушению структуры бислоя. В системе Al/Be в интервале до 200 ˚С с ростом температуры образуется дополнительный оксид бериллия, а остальная часть металлического бериллия диффундирует в объемный слой алюминия. На основании исследований мы пришли к выводу, что многослойные наноструктуры Al/Be обладают потенциально низкой термической стабильностью, что требует применения барьерных слоев для ограничения взаимной диффузии.

AB - Методами фотоэлектронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии изучено окисление двухслойных тонкопленочных систем Be/Al и Al/Be, осажденных магнетронным распылением. Обе системы окисляются в атмосфере воздуха по модели Кабреры-Мотта. В системе Be/Al формируется структура Be/BeO/Al/Al2O3, в которой алюминий представлен в виде локализованных нанокристаллитов. Толщина бериллия в системе Al/Be и образующегося оксида бериллия недостаточна для предотвращения диффузии ионов алюминия под действием потенциала Мотта, в результате чего поверхностный слой представляет собой смесь оксидов бериллия и алюминия. Впервые показано влияние процессов окисления на перемешивание невзаимодействующих металлов в двухслойной наноструктуре. Отжиг бислоя Be/Al приводит к диффузии бериллия к поверхности и восстановлению оксида алюминия, что приводит к разрушению структуры бислоя. В системе Al/Be в интервале до 200 ˚С с ростом температуры образуется дополнительный оксид бериллия, а остальная часть металлического бериллия диффундирует в объемный слой алюминия. На основании исследований мы пришли к выводу, что многослойные наноструктуры Al/Be обладают потенциально низкой термической стабильностью, что требует применения барьерных слоев для ограничения взаимной диффузии.

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/59fd50cc-c565-3ddd-9c44-eecba47dbd62/

U2 - 10.1039/d3cp04309f

DO - 10.1039/d3cp04309f

M3 - Article

JO - Physical Chemistry Chemical Physics

JF - Physical Chemistry Chemical Physics

SN - 1463-9076

ER -