ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ СФЕРОИДНЫХ ЧАСТИЦ ЗОЛОТА И ФОРМИРОВАНИЕ НАНОФАЗ В ПОКРЫТИИ ALN-TIB2-TISI2 ПОСЛЕ ОТЖИГА С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ИМПЛАНТАЦИЕЙ

Abstract

В работе использовали пучок отрицательных ионов Au- и высокотемпературный отжиг для рекристализации структуры рентгеноаморфного AlN-TiB2-TiSi2, имеющего характерные размеры областей ближнего упорядочения 0.8-1 нм. В результате высокотемпературного отжига и последующей ионной имплантации близко к поверхностному слою образуется три характерных зоны. Первая с ионнолегированным слоем золота Au, на глубине 0-40 нм, с межплоскостным расстоянием 0.244 нм, 0.210 нм соответствует некоторому увеличенному межплоскостному расстоянию плоскостей решеток золота (111) и (200) соответственно. Вторая с аморфноподобным структурным состоянием, с характерным галообразным типом микродифракции, на глубине 40-100 нм от поверхности. Третья с кристаллическим структурным состоя-нием, в этой зоне обнаружена неоднородная фаза на глубине 100-130 нм. Прямые измерения TEM, HRTEM, XRD и SEM с миикроанализом показали, что термический отжиг при 1300ºС на воздухе приводит к образованию наноразмерных фаз 10-15 нм из AlN, AlB2, Al2O3 и TiO2, а ионная имплантация отрицательных ионов Au- приводит к фрагментации (уменьшению) размеров нанозерен до 2-5 нм с образованием нанокристаллитов из Au шаровой формы размером в несколько нм и формированию аморфной оксидной пленки в глубине (приповерхностном слое) покрытия за сет баллистического ионного перемешивания и каскадов столкновений.