ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПОДЛОЖЕК И ПОТЕНЦИАЛА СМЕЩЕНИЯ НА ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Ti–Al–C–N ПОКРЫТИЙ

Ti–Al–C–N coatings were produced by reactive magnetron deposition at different substrate temperatures Ts (220, 340 and 440 °C) and bias voltages Ubias (–90, –150 and –200 V). Using the energy dispersive X-ray spectroscopy method, it was found that the increase of the bias voltage led to a growth of argon atomic concentration and the (Al + Ti) / (Ti + N) ratio and to a decrease of the trace oxygen concentration in Ti–Al–C–N coatings. The growth of Ts promoted a decrease in the oxygen concentration. By means of scanning electron microscopy, a change in the type of the microstructure (columnar, granular and mixed columnar-granular) of coatings by varying Ts and Ubias was found. Electrophysical measurements showed the change of the film resistivity (1982–3169 μΩ · cm) when the deposition conditions were varied. The solar absorptance αs was varied from 0.24 to 0.54, the emittance ε was varied from 0.33 to 0.52, and the αs / ε ratio was varied from 0.60 to 1.44 by changing Ts and Ubias. The obtained results indicate the opportunity to vary the Ti–Al–C–N films electrophysical and optical characteristics by choosing optimal substrate heating temperature and bias voltage.Покрытия Ti–Al–C–N формировались методом реактивного магнетронного осаждения при различных температурах нагрева Ts (220, 340 и 440 °C) и потенциалах смещения Uсм (–90, –150 и –200 В) на подложке. Методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии установлено, что повышение Uсм приводит к увеличению атомарной концентрации аргона и соотношения (Al + Ti) / (Ti + N) и уменьшению концентрации кислорода в составе покрытий Ti–Al–C–N, а повышение Ts способствует уменьшению фоновой концентрации кислорода. С помощью растровой электронной микроскопии зафиксирована смена типа структуры покрытий (столбчатая, зернистая и смешанная столбчато-зернистая) при изменении Ts и Uсм. Электрофизические измерения показали изменение удельных сопротивлений пленок в пределах от 1982 до 3169 мкОм · см при изменении технологических условий осаждения. При варьировании Ts и Uсм коэффициенты солнечного поглощения αs менялись в пределах от 0,24 до 0,54, излучения – от 0,33 до 0,52, и соотношения αs / ε – от 0,60 до 1,44. Полученные результаты свидетельствуют о возможности варьирования электрофизических и оптических характеристик пленок Ti–Al–C–N путем выбора оптимальных условий их формирования – температуры нагрева подложки и потенциала смещения

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК КРЕМНИЯ, ОСАЖДАЕМЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ

The surface morphology and optical properties of Si coatings formed by magnetron sputtering were studied using atomic force microscopy, scanning electron microscopy, and spectrophotometry methods. The possibility to influence the surface morphology of coating (filamentous structures and/or round holes) and the location of maxima and minima in reflectance and transmittance via a controllable variation of magnetron sputtering regimes (substrate temperature and bias potential) is shown. Методами атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии, а также спектрофотометрии исследованы морфология поверхности и оптические характеристики тонких Si-покрытий, сформированных методом магнетронного распыления. Показано, что при контролируемой вариации технологических параметров магнетронного распыления таких, как температура подложки и потенциал смещения, можно менять морфологию поверхности пленок Si. Для некоторых режимов осаждения обнаружено появление на поверхности нитевидных структур и/или круглых углублений, изменения положения минимумов и максимумов в оптических спектрах отражения и пропускания.