ИСТИНА

Для газофазного осаждения покрытий широко применяется восстановление галогенидов металлов водородом. Однако водород способен вызвать деградацию структуры материалов покрытия и подложки и их охрупчивание. Поэтому в качестве замены водорода при газофазном восстановлении галогенидов нами были рассмотрены металлы первой и второй группы периодической системы. Было показано, что применение кадмия позволяет не только снизить температуру осаждения покрытий, но и удобно с технологической точки зрения. Оценка оптимальных термодинамических условий осаждения покрытий с помощью восстановления галогенидов парами Cd была проведена для покрытий молибдена и тантала и карбидов тантала. Нами было разработано оборудование для осаждения покрытий методами CVD, позволяющее работать металлами-восстановителями. Для осаждения покрытий на основе Ta и TaC использовались подложки из меди, молибдена, жаростойких сталей и суперсплавов, вольфрама и др. Особенностью разработанных методик является возможность осаждения металлов и их соединений при относительно низких температурах, без участия водорода и металлоорганических соединений, содержащих в своем составе углерод и кислород. Покрытия на основе тантала были получены из смеси паров TaBr5 и кадмия при температурах от 923 до 1123 К. Были определены условия, при которых образуются слои покрытий α-Ta и β-Ta. На стали, кроме слоев тантала были получены промежуточные диффузные слои, содержащие интерметаллиды на основе фаз Лавеса, типа Fe2Ta. Покрытия карбидов тантала были получены восстановлением паров TaBr5 и CCl4 парами кадмия при температурах от 923 до 1023 К. Поверхностные слои покрытий состояли, в основном, из нестехиометрического монокарбида тантала ТаСy (y = 0.72-0.86). Покрытия на сплаве ZhC6 и на стали 12Kh18N10T отслаивались при увеличении их толщины, что связано с различием термического расширения покрытия и подложки, а также с концентрационными неоднородностями и фазовыми переходами в материале подложки в процессе осаждения покрытий при нагреве-охлаждении.