4.10.4. Сравнение методов ион-электронной эмиссии - Ашкинази Л.А.

В обоих рассмотренных методах сканирование ионного луча по поверхности (обход поверхности) с наблюдением содер­жания определенного элемента позволяет получать изображение объекта, как говорят, «в лучах» определенного элемента, или карту его распределения на объекте. Кстати, это возможно вообще во всех методах, в которых производится локальное исследование объекта.                                                                      

Применение анализа ионов, содранных с поверхности об­разца при послойном распылении образца ионами, позволяет получить распределение элементов по глубине образца. При­ведем два вполне характерных примера. Пусть на кристалл арсенида галлия GaAs напылена пленка сплава AuGe толщины 0,15 мкм, а сверху — пленка Ni той же толщины. Требуется узнать, каков будет состав пленок после нагрева. Масс-спектрометрия вторичных ионов вместе с ионным распылением дают ответ, показанный на рис. 46. Из рисунка видно, что при нагреве Ni продиффундировал в AuGe, Ga продиффундировал и в AuGe, и в Ni и, наконец, Аи диффундировал в слой Ni. При этом нагрев был не такой уж сильный. Отсюда понятно, какие трудности, вызванные взаимодиффузией, встают перед конструкторами высокотемпературных приборов. 

Второй пример: пусть мы хотим напылить на подложку пленку сплава NiCuMnTi. Возьмем кусочек указанного сплава, нагреем его, чтобы он начал испаряться, и поместим в пары подложку. На подложке получит­ся пленка, состав ее не будет совпадать с составом распыляе­мого вещества. На рис. 47 видно, что самые глубокие слои пленки состоят в основном из Си (Си рас­пыляется в первую очередь). По­том появляются и через некото­рое время исчезают Ti и Мп (Мп несколько позже), потом появ­ляется Ni, и основная часть толщи­ны пленки состоит, по существу, из Си и Ni, причем концентра­ция Ni к поверхности растет. Изменение состава продуктов испарения по отношению к испаряемому сплаву связано. С разной скоростью испарения компонентов.