Вышедшие номера
Механизмы возникновения напряжений в тонких пленках и покрытиях
Переводная версия: 10.1134/S1063784220120257
Шугуров А.Р.1, Панин А.В.1
1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
Email: shugurov@ispms.tsc.ru
Поступила в редакцию: 31 января 2020 г.
В окончательной редакции: 25 марта 2020 г.
Принята к печати: 3 мая 2020 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2020 г.

Проведен анализ литературных данных, посвященных причинам развития механических напряжений в эпитаксиальных, поликристаллических и аморфных пленках в процессе их формирования и при различных внешних воздействиях. Описан механизм возникновения внутренних напряжений при гетероэпитаксиальном росте пленок, обусловленных несоответствием постоянных кристаллических решеток пленки и подложки. Показана взаимосвязь между развитием напряжений несоответствия в гетероэпитаксиальных пленках и изменением характера их роста. Рассмотрены модели возникновения сжимающих и растягивающих напряжений в поликристаллических пленках вследствие формирования и коалесценции островков на начальной стадии их роста. Обсуждаются закономерности эволюции внутренних напряжений в сплошных пленках в зависимости от условий их осаждения, а также их химического состава, структуры и механических свойств. Рассмотрены механизмы развития внутренних напряжений в тонких пленках, связанных с образованием в них точечных дефектов, внедрением примесей и фазовыми превращениями, происходящими в процессе осаждения. Подробно рассмотрены внешние факторы, приводящие к возникновению напряжений в тонких пленках в процессе их хранения и эксплуатации. Ключевые слова: тонкие пленки, покрытия, напряжения, дефекты.