Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Основные методы исследования и анализа микрорельефа поверхности углеродного конденсата
Глава 2. Анализ влияния свойств углеродных сверхтвердых покрытий на процесс сканирующей зондовой микроскопии их поверхности
Глава 3. Результаты экспериментальных исследований 119
Глава 4. Начальная стадия формирования микрорельефа поверхности углеродного конденсата по результатам сканирования в полуконтактном режиме с модуляцией колебаний кантилевера
Глава 5. Феноменологическая модель формирования рельефа поверхности углеродного конденсата в условиях ионной бомбардировки
Заключение 179
Использованная литература 181
Приложение 192
- Основные методы исследования и анализа микрорельефа поверхности углеродного конденсата
- Анализ влияния свойств углеродных сверхтвердых покрытий на процесс сканирующей зондовой микроскопии их поверхности
- Начальная стадия формирования микрорельефа поверхности углеродного конденсата по результатам сканирования в полуконтактном режиме с модуляцией колебаний кантилевера
- Феноменологическая модель формирования рельефа поверхности углеродного конденсата в условиях ионной бомбардировки
Введение к работе
Актуальность темы. Нанотехнология является одним из наиболее интенсивно развивающихся разделов науки, показательно, что Соединенные Штаты Америки значительно увеличили финансирование научных исследований в данном направлении, начиная с 2003 года. Одна из перспективных областей нанотехнологии - это нанесение тонких пленок в вакууме (нанослоев) и модифицирование поверхности пленок с использованием ионных пучков. Уже определены в основном возможные области применения нанослоев. Это защитные покрытия на различных видах деталей, покрытия с улучшенными трибологическими характеристиками, термобарьеры, диффузионные барьеры, биосовместимые покрытия, полупроводниковые датчики и т. д.
В последние годы во всем мире значительно вырос интерес к вакуумно-дуговым методам получения углеродных покрытий. Это подтверждается большим количеством научных исследований и публикаций, а также повышенным интересом к этой технологии отечественных и западных компаний. К примеру, сверхтонкие (порядка нескольких нанометров) и сверхтвердые пленки углерода, получаемые вакуумно-дуговым методом, предполагается использовать для защиты тонкого магнитного слоя жестких дисков компьютеров, толщина которого уменьшается по мере повышения емкости накопителей. Перспективной областью использования углеродных конденсатов является твердотельная электроника, а также защита голографического и дифракционного микрорельефа.
Исследования поверхности тонких слоев толщиной от долей нанометров до десятков микрон с использованием современных методов, таких как сканирующая зондовая микроскопия, требуют проведения большого объема исследовательских работ для получения достоверного результата применительно к углеродному конденсату.
В настоящее время известно, что при конденсации углеродной плазмы на поверхности покрытия образуются микровыступы (конусы, вискеры), механизм образования которых во многом неясен. В научной литературе нет данных об исследованиях рельефа поверхности углеродного покрытия в зависимости от энергии ионов, его толщины, а также о влиянии исходного профиля подложки на топографию формируемого на нем покрытия. Особый интерес представляет начальная стадия, формирования рельефа на поверхности. Кроме того, необходимы дополнительные исследования, направленные на определение методов воздействия на растущий конденсат с целью улучшения качества его поверхности.
Исследования процессов формирования рельефа поверхности углеродной пленки и, в конечном итоге, получение возможности управления ими, открывают новые области применения, в частности, при создании твердотельных электронных элементов нового типа: эмиттеров на основе углеродных пленок, а также в технологии изготовления микрозондов (кантилеверов), применяемых в сканирующей зондовой микроскопии.
Таким образом, тема исследований является актуальной как в научном плане, так и в ее прикладном аспекте.
Цель работы. Экспериментальное и аналитическое исследование закономерностей процесса формирования рельефа поверхности углеродных конденсатов, получаемых импульсным вакуумно-дуговым методом с использованием сканирующей зондовой микроскопии.
Научная новизна работы.
1. На основании анализа теоретических моделей взаимодействия микрозонда с поверхностью установлено, что микротвердость и модуль упругости углеродного конденсата могут приводить к деформации микрозонда и должны учитываться при обработке результатов.
Установлено, что образование нановыступов начинается при достижении толщины конденсата 80 — 100 нм.
На основании исследования динамики роста покрытий установлен немонотонный характер зависимости степени шероховатости от толщины, связанный с пороговым характером релаксации внутренних напряжений в покрытии, формируемом в термодинамически неравновесных условиях.
Установлено, что отношение между диаметром микровыступов и их высотой сохраняется примерно постоянным для различных их размеров по мере роста толщины углеродного покрытия.
Показано, что ионная бомбардировка и сепарация плазменного потока углерода от макрочастиц позволяют уменьшить степень шероховатости получаемых пленок.
Установлено, что использование полуконтактного режима сканирования с модуляцией колебаний кантилевера позволяет значительно повысить разрешающую способность метода и наблюдать границы между микрокластерами.
На основе анализа феноменологической модели формирования углеродного покрытия в условиях ионной бомбардировки показано, что внутренние напряжения в углеродном конденсате определяющим образом могут влиять на формирование микрорельефа поверхности покрытия.
Практическая ценность работы.
Результаты экспериментальных исследований, полученные в работе, расширяют представления о закономерностях формирования тонких пленок углерода в условиях ионной бомбардировки. Экспериментальные зависимости могут быть использованы в нанотехнологии для выбора толщины защитного покрытия ответственных деталей электронной техники, в частности, жестких магнитных дисков компьютеров, в технологии изготовления полевых эмиссионных дисплеев на основе углеродных пленок,
а также при изготовлении микрозондов (кантилеверов), применяемых в сканирующей зондовой микроскопии.
Результаты работы могут быть использованы для совершенствования технологии нанесения защитных и функциональных тонких пленок углерода различного назначения в микроэлектронике, оптике, медицине.
На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:
Результаты теоретического анализа особенностей сканирующей зондовой микроскопии и возможных артефактов для сверхтвердого углеродного конденсата, полученные с использованием моделей взаимодействия микрозонда с поверхностью, и рекомендации по выбору режимов сканирования.
Результаты экспериментальных исследований рельефа поверхности углеродного конденсата в зависимости от его толщины, ионного облучения и предварительно сформированного микрорельефа с использованием контактного режима сканирования.
Результаты исследований начальной стадии формирования микрорельефа на поверхности углеродного конденсата с использованием полуконтактного режима сканирования с модуляцией колебаний кантилевера.
Феноменологическая модель формирования микрорельефа поверхности углеродного конденсата в условиях ионной бомбардировки.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях:
IX Межгосударственной конференции «Радиационная повреждаемость и конструкционная способность материалов». - Белгород, 2001.
6 Международной конференции «Вакуумные технологии и оборудование». - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2003.
15 Международном симпозиуме «Тонкие пленки в оптике и электронике». - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2003.
14th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubues, Nitrides & Silicon Carbide, 7-12 Septembers 2003, Salzburg Congress Center, Salzburg, Austria.
9th International Conference on New Diamond Science and Technology, March 26 - 29, 2004, Waseda University International Conference Center Tokyo, Japan.
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в девяти статьях.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.
В первой главе дан обзор литературы, в которой рассмотрены: основные методы исследования поверхности, проведен их сравнительный анализ, описаны физические основы и особенности применения сканирующей зондовои микроскопии для исследования поверхности тонких пленок, рассмотрены принципы работы сканирующего зондового микроскопа.
В главе также рассмотрены основные параметры для анализа микрорельефа поверхности.
Далее представлены результаты исследований поверхности углеродных конденсатов, получаемых различными методами.
Во второй главе приведен анализ влияния свойств углеродных сверхтвердых покрытий на процесс сканирующей зондовой микроскопии их поверхности.
В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований (режимы сканирующей зондовой микроскопии, описание экспериментального оборудования, использованного для получения углеродного покрытия, зависимости микрорельефа углеродного конденсата от условий его формирования), сопоставления экспериментальных данных с результатами моделирования.
Четвертая глава посвящена исследованию начальной стадии формирования микрорельефа на поверхности углеродного конденсата с использованием полуконтактного режима сканирования с модуляцией колебаний кантилевера, повышению разрешающей способности метода, наблюдению границ между микрокластерами углерода, а также исследованию влияния ускоряющего потенциала, приложенного к подложке, на размер микрокластеров углерода.
Пятая глава содержит описание феноменологической модели формирования рельефа поверхности углеродного конденсата в условиях ионной бомбардировки.
В заключении приводятся основные выводы.
Основные методы исследования и анализа микрорельефа поверхности углеродного конденсата
Обычно, при определении поверхности используют подход Гиббса, основанный на идее, что всякая величина, характеризующая поверхностные свойства, определяется как разность макроскопических величин для реального твердого тела, обладающего поверхностями, и гипотетического твердого тела без поверхностей. Последняя из величин представляет произведение объемного значения удельной величины на меру протяженности системы. Таким образом, если F - некая термодинамическая величина, а у/ - объемное значение это величины, приходящееся на один атом, то поверхностная величина Р определяется как разность i F-Ni//), где N - число атомов в системе. Необходимо отметить, что атомы на поверхности имеют иную энергию, чем в объеме твердого тела, следовательно, по-другому происходит взаимодействие между атомами, устанавливаются другие межатомные расстояния. Исходя из вышесказанного, тот слой, в котором расстояния между атомами отличаются от расстояний между атомами в объеме, следует называть поверхностью [1].
Существует большое количество методов исследования структуры поверхности (имеется в виду реальная и кристаллическая, т.е. дефекты на поверхности и кристаллическая решетка), химического состава и электронной структуры. Кратко остановимся на рассмотрении используемых методов. В подавляющем большинстве методов анализа поверхности используются различного рода явления, происходящие при воздействии на нее корпускулярных частиц и электромагнитных излучений [2]. Если такого рода воздействия приводят, например, к испусканию электронов, а информацию о свойствах поверхности получают при анализе электронных спектров, то говорят о методах электронной спектроскопии. В отличие от других частиц электроны не изменяют состава остаточной атмосферы сверхвысоковакуумных камер, в которых проводятся исследования, легко регистрируются и поддаются счету. Последнее обстоятельство позволяет достаточно просто проводить количественный анализ поверхности, то есть получать, например, данные о концентрациях атомов различных элементов.
Физика поверхностных явлений в настоящее время является одним из наиболее интенсивно развивающихся разделов науки. Именно на фундаментальных исследованиях в области физики поверхности твердого тела основаны успехи современных микро- и нано электроники, гетерогенного катализа, космических технологий и? т.п. Поэтому исследование разнообразных электронных, атомных и молекулярных процессов, происходящих на поверхности твердых тел, остается актуальной задачей. И заветное желание ученых (и не только ученых) на протяжении многих лет - непосредственное наблюдение за поведением отдельных атомов на поверхности твердого тела и изучение процессов с участием одиночных или небольших групп атомов.
Первостепенное значение для понимания свойств любого объекта имеет знание его атомной структуры, поэтому определение поверхностных структур - один из наиболее важных разделов физики поверхности. Последние 30 лет микроструктура поверхностей твердых тел интенсивно изучалась методами дифракции и рассеяния электронных и ионных пучков, а также электронной спектроскопии. Однако большинство этих методов первоначально разрабатывалось для исследования объемной структуры твердых тел, поэтому они не всегда годятся для получения информации о структуре поверхности, тем более на атомном уровне.
Долгое время основным методом исследования структуры поверхностей служил метод дифракции медленных электронов (ДМЭ)[У\, с применением которого связан; существенный прогресс в развитии науки о поверхности. Достаточно упомянуть, что с помощью ДМЭ была открыта атомная реконструкция поверхностей - существование особого их структурного состояния, отличного от объемного, и обнаружено большое количество специфических фазовых переходов на поверхностях, как чистых, так и покрытых адсорбированными пленками. В методе ДМЭ тонкий коллимированный моноэнергетический пучок электронов низкой (до десятков электронвольт) энергии направляется на поверхность исследуемого кристалла. Так как энергия падающих электронов сравнительно невелика, то они проникают на глубину всего одного-двух атомных слоев, поэтому анализ углового распределения дифракционных рефлексов, образованных рассеянным пучком, дает сведения о расположении атомов в поверхностном слое. Такая информация, однако, методически связана со структурой обратной (а не прямой) решетки и оказывается усредненной по относительно большой площади поверхности кристалла. ДМЕ позволяет определить, есть ли на поверхности упорядоченные структуры и что с ними происходит во время эксперимента.
Любая регулярная поверхность с дальним порядком действует как атомная решетка, вынуждая медленные электроны дифрагировать. В результате появляется дифракционная картина. Яркие рефлексы соответствуют наличию на поверхности определенной периодичности. Справедливости ради, следует отметить, что в настоящее время существуют приборы, позволяющие отображать отдельные атомы: полевой ионный микроскоп и просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения. Первые изображения атомов были получены с помощью полевого ионного микроскопа, изобретенного Э: Мюллером в 1951 году [4]. В этом приборе игольчатый образец, обычно5 изготавливаемый из тугоплавкого металла: типа вольфрама, располагается в вакуумной камере напротив флуоресцирующего экрана. Камера заполняется инертным газом (гелием или. аргоном) до давления 10"4 - 10"5 торр, и после приложения к острию высокого положительного напряжения вблизи наиболее выступающих участков поверхности І происходит полевая ионизация атомов газа за счет туннелирования их электронов в образец. Образовавшиеся ионы ускоряются этим же полем и бомбардируют флуоресцирующий экран,, отображая с большим увеличением выступающие участки. Основным ограничением по применимости данного метода; является специфические требования к образцу, который должен иметь форму острой иглы из проводящего материала с радиусом закругления не более 1000 А.
Анализ влияния свойств углеродных сверхтвердых покрытий на процесс сканирующей зондовой микроскопии их поверхности
Анализируя литературные данные, посвященные сканирующей зондовои микроскопии, мы установили перспективность ее применения для исследований поверхности с высоким пространственным разрешением, однако, в отдельных случаях, при неадекватной оценке получаемой информации, возможно наблюдение артефактов. Артефакты могут быть следствием воздействия инструмента исследования на объект или влияния объекта на инструмент исследования.
Мы проанализировали влияние коэффициента трения, микротвердости и модуля упругости сверхтвердого углеродного покрытия, а также неоднородности его свойств, в том числе наличия границ между кластерами, на процесс сканирующей зондовои микроскопии. Кроме того, сравнили количественные методы анализа качества поверхности конденсата на основании статистического усреднения значений микронеровностей и фрактального анализа. Упругие взаимодействия. Задача Герца При контакте кантилевера и образца вступают в действие упругие силы. Возникают деформации, как образца, так и зонда, которые могут влиять на получаемую при сканировании картину. Для правильной интерпретации результатов и выбора режима исследования необходимо иметь представление об упругих взаимодействиях в контактном и полуконтактном режимах. Такое рассмотрение необходимо для того, чтобы: избежать разрушения зонда или образца при сканировании. Ведь даже при слабой прижимающей силе давление в области контакта может превысить предел прочности, т.к. контактная площадка очень мала; на основе полученного профиля правильно восстановить форму поверхности образца в случае, когда детали, на ней по размеру сравнимы с радиусом закругления острия зонда; в полуконтактном режиме анализировать силы в момент касания зондом поверхности, которые непосредственно влияют на колебания кантилевера и являются одной из причин затухания. Упругие деформации в контакте (задача Герца). Нахождение деформаций при локальном соприкосновении тел при воздействии нагрузки F составляет задачу Герца. Для решения данной задачи сделаем несколько упрощающих предположений [41]. 1. Допустим, что материалы, как образца, так и кантилевера, изотропны, а значит, все их упругие свойства описываются всего двумя парами параметров - модулями Юнга Е, Е и коэффициентами Пуассона //,// . (В анизотропном случае число таких независимых упругих характеристик может достигать 21). Анализ литературных данных по теме диссертации показывает, что сканирующая зондовая микроскопия успешно применяется для исследования поверхности различных объектов в нанометровом диапазоне. Однако, для адекватного применения зондовой микроскопии необходимы исследования возможных механизмов возникновения артефактов, т. е. аппаратных эффектов, приводящих к наблюдению ложных или искаженных свойств исследуемого объекта, которые могут быть обусловлены, например, воздействием на объект самого инструмента исследований, или как в нашем случае - воздействия сверхтвердого объекта в виде углеродного конденсата на инструмент исследования (микрозонд).
Кроме того, существующие методы оценки качества поверхности не всегда адекватно отражают свойства объектов с неупорядоченной структурой и требуют дополнительного привлечения фрактальных методов анализа.
В настоящее время известно, что при конденсации углеродной плазмы на поверхности покрытия образуются микровыступы (конусы, вискеры), механизм образования которых во многом неясен. В научной литературе нет данных об исследованиях рельефа поверхности углеродного покрытия в зависимости от энергии ионов, его толщины, а также о влиянии исходного профиля подложки на топографию формируемого на нем покрытия. Особый интерес представляет начальная стадия формирования рельефа на поверхности. Кроме того, необходимы дополнительные исследования, направленные на определение методов воздействия на растущий конденсат, с целью улучшения качества его поверхности.
Начальная стадия формирования микрорельефа поверхности углеродного конденсата по результатам сканирования в полуконтактном режиме с модуляцией колебаний кантилевера
В зависимости от характера взаимодействия может меняться сдвиг фазы основной гармоники колебаний относительно возбуждающего сигнала, а также амплитуда и фаза высших гармоник. Кантилевер колеблется в вертикальном направлении на своей резонансной частоте или; вблизи ее. Кантилевер является резонансной системой с большой добротностью и достаточно высокой резонансной частотой, обычно более 100 кГц. Амплитуда колебаний кантилевера имеет обычно величину в интервале примерно от 1 до 100 нм. Возбуждение механических колебаний кантилевера производится при помощи пьезодрайвера, с которым непосредственно контактирует подложка кантилевера. В свою очередь механические колебания пьезодрайвера возбуждаются в результате подачи на него переменного напряжения, поступающего с генератора пьезодрайвера. Лазерный луч регистрирующей системы отражается от колеблющегося в; вертикальном направлении кантилевера. Колебания кантилевера вызывают осциллирующее движение лазерного пятна относительно верхней и нижней : половины фотодиода. Это приводит к появлению на выходе регистрирующей системы переменного электрического сигнала на частоте осцилляции кантилевера, амплитуда которого пропорциональна амплитуде колебаний острия кантилевера.
В режиме «обстукивания» минимизируется! неупругая поверхностная деформация в результате уменьшения времени контакта зонда с образцом. Тем самым удается избежать повреждения кантилевера, что особенно важно при исследовании поверхности сверхтвердых покрытий.
Режимі «обстукивания» полностью не устраняет контактного взаимодействия в системе острие - образец. В каждом цикле колебаний острие зонда некоторое время; находится в непосредственном контакте с поверхностью образца, в течение которого он испытывает действие сил межатомного притяжения и отталкивания. Эта особенность может быть использована для получения информации о локальных микромеханических свойствах поверхностных слоев образца. Одним из путей реализации данной возможности является построение изображения фазового контраста.
«Ощущение» контактных отталкивающих сил в процессе сканирования приводит к дополнительному фазовому сдвигу колебаний кантилевера относительно возбуждающих колебаний пьезодрайвера. Этот фазовый сдвиг зависит от характеристик материала образца. Регистрация и отображение фазового сдвига в процессе сканирования (метод отображения фазового контраста) широко используется в исследованиях наноструктурированных и неоднородных материалов. Полуконтактный метод также более чувствителен к различным взаимодействиям с поверхностью, что дает возможность регистрации таких характеристик поверхности как распределение твердости и упругости.
При сканировании в режиме «обстукивания» участков поверхности с различными микромеханическими свойствами имеет место изменение фазы колебаний консоли зонда. Величина сдвига фазы колебаний ф регистрируется в дополнительном файле; изображения фазового контраста наряду с файлом Z-положения зонда, который описывает топографию на исследуемом участке поверхности. При этом, обычно, реализуется обратная связь, основанная на постоянстве амплитуды колебаний зонда. Показано, что величина сдвига фазы зависит от жесткости материала в точке сканирования [118] где к - константа жесткости консоли; Q - параметр добротности зонда; cr- cFi/ck - суммарный градиент сил действующих на острие зонда, который в случае упругого взаимодействия острия с образцом можно интерпретировать как локальную жесткость материала.
Интерпретация изображения фазового контраста осложняется тем, что кроме сил упругого отталкивания вблизи образца на зонд действуют силы внеконтактной и контактной адгезии. Удельный вклад сил притяжения в диссипацию энергии осциллирующего зонда зависит от уровня подавления в режиме сканирования амплитуды свободных колебаний зонда AQ, т.е. от параметра set-point, задаваемого для обратной связи в виде rsp = ASP/AQ, где Asp - амплитуда колебаний консоли зонда в процессе сканирования, которая поддерживается постоянной.
Феноменологическая модель формирования рельефа поверхности углеродного конденсата в условиях ионной бомбардировки
Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в последние годы, показали, что структура вещества, образующегося в условиях, далеких от термодинамического равновесия, может быть описана с использованием фрактального анализа [48-60]. В этих работах показано, что образование фрактальных кластеров в условиях низкой температуры подложки, высокой степени пересыщения, оказывается термодинамически наиболее выгодным процессом. С использованием фрактального анализа, транспортных теорий и основных положений термодинамики возможно описание основных процессов формирования углеродных конденсатов: начальная стадия формирования фрактальных кластеров с критическим размером на активных центрах; процесс укрупнения фрактальных кластеров и образования свободного объема; уплотнение фрактальной структуры под действием сжимающих напряжений; формирование поверхностного рельефа, как результат релаксации внутренних напряжений, возникающих в растущем углеродном конденсате.
Формирование твердых углеродных конденсатов происходит в условиях ионной бомбардировки, а конденсации покрытия также предшествует ионная бомбардировка поверхности. Ионная бомбардировка приводит к образованию большого количества радиационных дефектов на поверхности подложки, которые являются активными центрами для гетерогенного перехода к конденсированной фазе с образованием устойчивых зародышей с минимальным размером. Этому также способствует низкая температура подложки (50- 150 С).
В отличие от масштабного уровня построения критических зародышей и первичных фрактальных кластеров, на котором элементами уплотнения являлись имплантируемые атомы углерода, на следующем масштабном уровне конденсации покрытия дополнительными элементами уплотнения являются фрактальные кластеры.
По мере роста фрактальных кластеров на поверхности конденсата все большое число их узлов экранируется от воздействия ускоренных частиц углерода. Под экранированием понимается прекращение процесса роста покрытия на отдельных участках. Экранирование является также следствием фрактальной структуры любой поверхности, характеризующейся наличием микровпадин и микровыступов.
Скорость роста покрытия на микровыступах оказывается выше из-за большей напряженности электрического поля. Между отдельными фрактальными агрегатами возникают границы, являющиеся стоками для точечных дефектов. За счет этого снижается плотность расположения атомов в кластерах по мере их роста. Плотность фрактального кластера падает от центра к периферии. Соответственно, снижается фрактальная размерность, которая в центре кластера приближается к =3 (плотная упаковка), а на границе кластера )=2. При этом формируются фрактальные кластеры определенного размера, которые мы будем называть первичными фрактальными кластерами.
На этапе завершения роста первичных фрактальных кластеров по схеме кластер - частица (DLA — механизм) в системе возникает механизм кластер -кластерной агрегации (ССА - механизм). Таким образом, на этапе зарождения и роста фрактальных частиц новой фазы происходит увеличение суммарной поверхности раздела фаз, которая характеризуется величиной свободной поверхностной энергии, это повышает энергетическую составляющую системы. При этом система переходит на новый более эффективный уровень диссипативных процессов, который заключается в активизации взаимодействия между фрактальными кластерами с образованием связей между отдельными кластерами. Движущей силой этого процесса является стремление системы к снижению накопленной энергии за счет релаксации внутренних напряжений.
Формирование поверхностного рельефа непосредственно связано с процессами роста фрактальных кластеров. На начальном этапе определяющим процессом, отвечающим за увеличение размеров микровыступов на поверхности растущего углеродного конденсата, является большая скорость роста покрытия на микровыступах из-за большей напряженности электрического поля. При этом возможно увеличение степени шероховатости по закону, близкому к линейному. Возможен преимущественный рост на отдельных дефектах - затравках, к примеру, на макрочастицах, генерируемых с поверхности катода. На этапе кластер — кластерной агрегации возможно замедление процесса роста микровыступов, затем, по мере увеличения толщины покрытия и соответственного увеличения нормальной составляющей внутренних напряжений в конденсате, возможен дальнейший рост микровыступов. Это может быть результатом релаксации внутренних напряжений. Рассмотрим более подробно третий этап. Этому этапу предшествует коалесценция отдельных фрактальных кластеров в более крупные с изменением границ между кластерами.
Дальнейший рост покрытия в присутствии ионной бомбардировки приведет к миграции точечных дефектов в поле внутренних напряжений к стокам в виде поверхности и границ кластеров. Поверхность — сток неистощимый, возможности же границ как стоков ограничены, поэтому можно предположить, что процесс укрупнения кластеров и образование новых границ - процесс циклический.
