Особенности кинетики несимметричной сегрегации примеси на границах тонких металлических пленок

Abstract

Рассмотрены особенности сегрегации примеси на границах тонкой пленки, разделяющей два различных твердотельных материала. Проведен теоретический и численный анализ кинетики перераспределения примеси в самой пленке и на ее границах. Получены временные зависимости концентрации на границах и концентрационный профиль в ее толщине. Определены критерии реализации различных вариантов развития процесса в зависимости от температуры и энергии взаимодействия атомов примеси с границами и другими атомами в сегрегационном слое. Проведены оценки времени, необходимого для опустошения слоев примесесодержащего материала, прилегающих к границам, и ширины обедненной зоны.

Розглянуто особливості сегрегації домішки на межах тонкої металевої плівки, що розподіляє два різних твердотільних матеріали. Проведено теоретичений і числовий аналіз кінетики перерозподілу домішки в самій плівці та на її межах. Отримано часові залежності концентрації на межах і концентраційний профіль в її товщині. Визначено критерії реалізації різних варіантів розвитку процесу в залежності від температури й енергії взаємодії атомів домішки з межами й іншими атомами в сегрегаційному шарі. Проведено оцінки часу, що необхідний для зпустошення прилеглих до межі шарів матеріалу, що містять домішки, та ширини збідненої зони.

Peculiarities of segregation of impurities at the boundaries of a thin film separating two different solid materials are considered. Theoretical and numerical analysis of kinetics of impurity redistribution within a film and at its boundaries has been carried out. Time dependences of impurity concentrations at boundaries of the film and concentration profile within the film were obtained. Subject to the temperature and the energy of impurity atom interaction with the boundaries and with the rest of atoms of segregation layers, the criteria of realization of different variants of process evolution were ascertained. The estimations of time of exhausting of areas of the impurity-containing material adjusting to the boundaries have been carried out as well as the width of the exhausted zone near the boundaries.