Круглов І. О. Вплив комплексної йонної та термічної обробки на структурно-фазові перетворення у функціональних плівкових композиціях із нанорозмірними шарами Ni, Cu, Cr, V

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу комплексної йонної та термічної обробки на закономірності формування структурно-фазових станів та фізико-хімічних властивостей у нанорозмірних металевих плівкових композиціях, затребуваних у якості функціональних елементів мікро- та наноелектроніки, фотовольтаїки, мікроприладобудування. Встановлено, що низькоенергетична (400–2000 еВ) йонно-променева обробка поверхні тонкоплівкових систем Ni/Cu/Cr(V) загальною товщиною 75 нм здійснює пасивуючий вплив на матеріали металевих шарів, сприяє відновленню оксидів на внутрішніх межах розділу, зменшує кількість домішкових атомів вуглецю та кисню, підвищує хімічну чистоту шару Cu із збереженням незмінного фазового складу за відсутності дифузійної взаємодії компонентів. Визначено, що оптимальним режимом такої низькоенергетичної йонно-променевої обробки з точки зору покращення фізико-хімічних властивостей нанорозмірних композицій є опромінення йонами Ar+ з енергією 800 еВ упродовж 1200 с. Запропоновано модель окисно-відновних процесів у нанорозмірних системах під дією йонного опромінення на основі ефекту дальнодії та шляхи покращення корозійних властивостей. Вперше показано, що комбінування низькоенергетичної йонної обробки з термічним відпалом за оптимальними режимами дозволяє досягти цілого ряду позитивних ефектів, в першу чергу з точки зору покращення властивостей основного функціонального шару Cu, очищення його від шкідливих домішок та відновлення оксидів. Більш того, встановлені умови, за яких відбувається гальмування процесів дифузійної взаємодії компонентів, і, як наслідок, підвищення термічної стабільності функціональних плівкових композицій із нанорозмірними шарами Ni, Cu, Cr, V за умов комплексного йонно-термічного впливу порівняно із традиційним відпалом. Доведено, що йонно-променевою обробкою за оптимальних режимів можна покращити корозійну стійкість нанорозмірних плівкових композицій з провідним шаром Cu, а комплексним впливом йонно-променевої та термічної обробки – їх адгезійну міцність та зносостійкість. Отримані в роботі результати є науковою основою для практичного використання комбінації енергетичних впливів різної природи (зокрема, йонно-променевої/плазмової та термічної обробки) задля цілеспрямованого формування структурно-фазових станів, стабілізації структурних властивостей та досягнення покращених експлуатаційних характеристик нанорозмірних вакуумно-конденсованих металевих матеріалів для потреб сучасних технологій мікро- та наноелектроніки, фотовольтаїки, мікроприладобудування.