Факторы, вызывающие текстурирование металлов

При определенных условиях напыления кристаллики в поликристаллической пленке имеют преимущественную ориентацию даже на аморфных подложках. Так как дифракционная картина от них похожа на ту, которая наблюдается на проволоках и во­локнах, эти структуры часто называют волокнистыми текстура­ми. Особенно часто они наблюдаются в металлах и полупровод­никах с гомеополярной связью, таких, как германий и кремний.

Расположение кристалликов в этих текстурированных слоях характеризуется следующим: определенная кристаллографиче­ская плоскость параллельна подложке, а азимутальная ориента­ция беспорядочна. Это можно представить себе так, что кри­сталлики беспорядочно повернуты в разные стороны вокруг на­правления, перпендикулярного поверхности подложки.

Текстурирование вызывается двумя факторами: большей энергией связи между конденсирующимися атомами, чем между атомами пленки и поверхности подложки, и значительной по­верхностной подвижностью атомов. При этих условиях первые атомные слои пленки образуют двумерную кристаллическую решетку, соответствующую обычной атомной структуре осаждае­мого .материала, например плотнейшей упаковке, типичной для большинства металлов, в том числе металлов, используемых при производстве монтажных траверс. При этом параллельно поверхности под­ложки вырастает кристаллографическая плоскость, которая яв­ляется основой для кристаллизации последующих осаждающих­ся слоев.

Так как вероятности зарождения различных кристаллогра­фических плоскостей не сильно отличаются друг от друга, часто наблюдается образование смешанных ориентаций. При повышении температуры подложки коли­чество кристалликов, ориентированных по плоскости, бы­стро убывает, и примерно при 500° С обнаруживается смесь ориентаций. При температурах осаждения выше 600°С преобладает ориентация и значительно возрастает степень текстурирования. При 800° С от 90 до 100% материала пленки ориентировано в направлении оси.