НАПРЯЖЕНИЯ И ДИСЛОКАЦИИ

Напряжения, наблюдаемые в напыленных пленках, часто достигают значительной величины. Эти напряжения имеют четыре источника: 1) различие коэффициентов расшире­ния в подложке и пленке, причем температура напыления отли­чается от температуры окружающей среды; 2) наличие атомов примесей и захваченных атомов газа; 3) замораживание дефек­тов решетки в процессе конденсации, что в большинстве случаев обусловливает наибольшее количество напряжений; 4) по­верхностные эффекты, которые могут иметь большое значение ввиду малых толщин пленок. Например, в очень тонких или пористых пленках существенную роль может играть поверх­ностное натяжение. Кроме того, движение дислокаций ограни­чено различными причинами, связанными с малой толщиной пленок. И наконец, так же как поверхность раздела между пленкой и подложкой, окислы и другие химическим образом связанные с пленкой поверхностные слои тоже могут вносить определенный вклад в создание напряжений. Контроль таких эффектов немаловажен для создания качественной продукции, в том числе измерителей температуры.

Напряжения, возникающие в результате структурного разупорядочения, могут быть частично сняты последующим отжи­гом или благодаря более высокой температуре осаждения (по­следнее часто более эффективно). Так как, с другой стороны, повышение температуры осаждения приведет к увеличению на­пряжений, связанных с различием в коэффициентах расширения пленки и подложки, оптимальную температуру осаждения ну­жно определять экспериментально.

Обзор по измерениям напряжений и деформаций в пленках сделан Ментером и Пашли. Эти авторы, так же как Марш и Бимс, наблюдали быстрое уве­личение сопротивления на разрыв в моно- и поликристаллических пленках толщиной меньше ~2000 А.