ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ТА ЕЛЕКТРОФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПЛІВКОВИХ МАТЕРІАЛІВ І ПОКРИТТІВ

(куратор напрямку: к.ф-м.н., доц. Говорун Тетяна Павлівна)

Наноструктуровані матеріали такі, як одно-, багатошарові та комплексні покриття на основі нітридів металів та плівки металів і плівки з тонким металевим або діелектричним нанопокриттям знайшли досить широке використання у зміцненні поверхонь інструментів і виробів, нанотехнологіях, сучасній мікроелектроніці, мікросенсорній техніці, спінтроніці. На сьогоднішній день найбільш ефективним методом поліпшення характеристик ріжучого інструменту є нанесення на робочі поверхні наноструктурованих покриттів, які володіють необхідними зносостійкими властивостями. Особливий інтерес представляють багатошарові композиції зі сполук металів з киснем, азотом, вуглецем, що мають високу температуру плавлення і високу термічну стабільність. Багатошарові та комплексні покриття, стануть основними компонентами матеріалів майбутнього, так як такі матеріали стабільно працюють і не змінюють своїх властивостей протягом усього терміну експлуатації інструменту. Про використання вакуумно-дугових процесів осадження покриттів і вакуумних тонкоплівкових технологій говорять успіхи у створенні нових нанокристалічних і нанокомпозиційних матеріалів, елементів геліоелектроніки, мультишарів і надрешіток. Параметри приладів на основі плівкових матеріалів безпосередньо визначаються їх електрофізичними властивостями, які, в свою чергу, залежать від ряду факторів технологічного і фізичного характеру. 

Для одержання дуговим методом покриттів і плівок із різноманітних матеріалів в умовах вакууму, а також для підготовки об'єктів, які досліджуються в електронних мікроскопах призначений вакуумний універсальний пост ВУП-5М. Даний прилад є універсальним і дозволяє отримувати одношарові, багатошарові та багатокомпонентні покриття і плівки металів, сплавів, напівпровідників й нітридів металів при високій швидкості осадження, як нанометрових, так і мікрометрових товщин, при збереженні кількості компонентів та високої адгезії між покриттями і підкладкою. ВУП-5М має можливість зміни структури й властивостей плівок і покриттів розпиленням декількох матеріалів без розгерметизації об'єму та невеликий тепловий вплив на досліджувану структуру.

Електронографічні дослідження та вивчення кристалічної структури виконували за допомогою просвічувального електронного мікроскопу з комп'ютерним керуванням ПЕМ-125К та растрового електронний мікроскопу типу Tescan-VEGA 3. ПЕМ-125К є стаціонарним лабораторним приладом багатоцільового використання. Він призначений для проведення досліджень мікроструктури та фазового складу об'єктів. З допомогою мікроскопа можливе візуальне спостереження і фотографування зображення об'єкта в широкому діапазоні збільшень, отримання дифракційної картини від об'єкта, дослідження об'єкта при його нахилі і обертанні. На електронному мікроскопі ПЕМ-125К встановлена система аналізу зображення САИ-01, призначена для телевізійного виводу і комп'ютерного аналізу зображення. 

Растровий електронний мікроскоп типу Tescan-VEGA 3 - це повністю керований з комп’ютера скануючий електронний мікроскоп (СЕМ) четвертого покоління з термоемісійним вольфрамовим катодом, що дозволяє отримувати СЕМ-зображення і проводити аналіз елементного складу в реальному часі в одному вікні програмного забезпечення TESCAN Essence, що значно спрощує отримання даних як про морфологію поверхні зразка, так і про його локальний елементний склад і робить СЕМ TESCAN VEGA ефективним аналітичним рішенням для проведення регулярного контролю якості матеріалів, аналізу відмов і різних лабораторних досліджень.