СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЯ БОРА, НАНЕСЕННОГО МЕТОДОМ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.04.013

Юрий Федорович  Иванов; Георгий Юрьевич  Юшков

Авторы

Юрий Федорович Иванов Институт сильноточной электроники СО РАН, пр. Академический, 2/3, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-8022-7958
Георгий Юрьевич Юшков Институт сильноточной электроники СО РАН, пр. Академический, 2/3, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-7615-6058

Ключевые слова:

магнетронное нанесение покрытий, непрерывный электронный пучок, пленки бора, фазовый состав, дефектная структура, свойства

Аннотация

Разработана методика нанесения покрытий бора на поверхность с использованием планарного магнетрона постоянного тока с мишенью из чистого непроводящего, при нормальных условиях, кристаллического бора. Скорость нанесения покрытия бора при мощности магнетронного разряда уровня 40 Вт составляла около 3,5 нм/мин. Покрытие было модифицировано электронным пучком в среде азота с энергией электронов 5 кэВ и плотностью тока пучка 5 мА/см². Приводятся параметры и свойства таких покрытий толщиной 1,1±0,1 мкм, нанесенных на нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. Определена плотность, исследована морфология покрытия, микротвердость и модуль Юнга. Определено влияние электронно-пучкового воздействия на поверхность покрытия, исследован его элементный состав. Показано, что доля атомов бора в покрытии варьируется от 70,7 ат. %. до 88,5 ат. %. Методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии обнаружено, что покрытие бора является аморфно-кристаллическим, т.е. содержит в объеме аморфной фазы кристаллические включения с размерами 3-7 нм. Выявлено наличие фаз боридов и гексаборидов хрома в приповерхностных областях подложки.