Разработать магнетронно-лазерные методы контролируемого осаждения наноразмерных пленочных покрытий. В рамках задания 2.6.04 «Разработка плазменно-лазерных методов синтеза, анализа и модификации наноструктурированных материалов» : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. П. Бурмаков

Abstract

Объектом исследования являются пленочные покрытия, формируемые комбинированной магнетронной плазмой и частотно-импульсной лазерной плазмой в вакуумных условиях. Цель работы – исследование комбинированной магнетронно-лазерной плазмы в вакуумных условиях и разработка условий осаждения наноразмерных пленочных покрытий в инертном газе и смеси инертного и реактивного газов. Основными методами НИР являются эмиссионная оптическая спектроскопия, электрофизические методы измерения параметров магнетронного разряда, электронная микроскопия, силовая атомная микроскопия, спектрофотометрия. В процессе работы использовалась вакуумно-плазменныя технологическая установка магнетронного распыления УВН с магнетронным распылителем, осциллографы В-483 и С1-83, вольтметры В7-53 и В7-27, частотный двухимпульсный лазер LS-2134D, спектральный вычислительный комплекс КСВУ-23, спектрометр S100, сканирующий электронный микроскоп LEO – 1455 VP с приставками, сканирующий зондовый микроскоп SOLVER P47 PRO. В результате проведенного исследования изучено влияние параметров лазерного излучения на эмиссионно-оптические характеристики лазерной плазмы и электрические характеристики магнетронного разряда. Установлено, что генерация импульсной лазерной плазмы приводит к образованию шунтирующего дугового разряда, который оказывает существенное влияние на характеристики магнетронного разряда, и определена связь степени этого влияния с характеристиками лазерного излучения. Разработаны алгоритмы управления и методика магнетронно-лазерного формирования наноразмерных покрытий, содержащих массив микро- и наноразмерных металлических частиц в диэлектрической матрице. Получены покрытия, содержащие массив микро- и наноразмерных частиц Ti в матрице TiO2. Оптические характеристики и структурные особенности поверхности таких покрытий сравниваются с покрытиями TiO2 и Ti, полученными магнетронным распылением и лазерной эрозией в отдельности. Результаты работы могут быть использованы для отработки технологий формирования наноразмерных пленочных покрытий различного назначения.