Влияние условий осаждения на морфологию поверхности пленок кобальта

Как видно из рисунков 11,12, пленки Co, нанесенные при температуре испарителя T _исп = 120°С и температуре подложки T_подл = 310-350°С, характеризуются зеренной структурой со средним размером зерна 60-70 нм. Однако при повышении температуры подложки до T_подл = 370°С пленки Co приобретают ячеистую структуру (Рисунок 11, в). Осаждение при T_подл = 420°С сопровождается дальнейшим исчезновением зеренной структуры, а также уменьшение толщины ячеек (Рисунок 11,г)

	а
		б
	в		г

 

 

 

 

Рисунок 11 – РЭМ-изображения морфологии поверхности пленок Co, нанесенных при температуре испарителя T _исп =120 °С и температуре подложки T _подл = 310 (а), 350 (б), 370 (в) и 420 °С (г)

 

 

		б
	а
	в		г

Рисунок 12 – АСМ-изображения морфологии поверхности пленок Co, нанесенных при температуре испарителя T_исп =120 °С и температуре подложки T_подл = 310 (а), 330 (б), 350 (в) и 420 °С (г)

При увеличении температуры испарителя до T _исп = 130 С в пленках Co также удается сформировать ярко выраженную зеренную структуру (Рисунок 13). При этом наблюдается двукратное увеличение среднего размера зерна по сравнению с пленками, полученными при T _исп = 120⁰С (сравни рисунки 12 и 13). Однако, в данном случае уже при температуре подложки T_подл = 340°С в исследуемых пленках начинает уменьшаться средний размер зерна и формироваться ячеистая структура.

 

 

		в
	а		б
		г		д

 

Рисунок 13 – АСМ-изображения поверхности пленок Co, нанесенных при температуре испарителя 130⁰С и температурах подложки 300 (а), 310 (б), 320 (в), 330 (г) и 340⁰С (д)

Повышение температуры испарителя до 135⁰С способствует существенному росту среднего размера зерна пленок Co. При этом зёрна приобретают ступенчатую поверхность (рисунок 14, в). Дальнейшее увеличение температуры испарителя последовательно до 145 и до 150⁰С не приводит к значительным изменениям размера зерна и рельефа их поверхности (рисунок 14, г и д). Однако при температуре испарителя, равной 155⁰С, исследуемые пленки приобретают мелкозернистую структуру (рисунок 14, е).

 

 

		а
			б		в
	г
		д
			е

 

 

 

Рисунок 14 – АСМ-изображения поверхности пленок Co, нанесенных при температуре подложки 330⁰С и температурах испарителя 120 (а), 130 (б), 135 (в), 145 (г), 150(д) и 155⁰С (е)