4. Обсуждение
Внесение изменений в связи среду Cu в серии TiN-Cu пленок изучены с помощью EXAFS-спектроскопии в Cu- K -краем. Cu- K -EXAFS результаты показывают, что при определенных условиях роста Ti заменяет Cu в ГЦК Cu. В дополнение к тому, что Cu-Cu и Cu-Ti bondlengths сильно модулируется различных условий роста. Более конкретно, как показано на рис. 2 (а), в пленках, выращенных из элементарных целей, а N 2 давления увеличивается меньше атомов Ti заменить медь в 1-й пп оболочки ГЦК-Cu. Напротив, когда рост происходит под высоким р (N 2 ) (= 150 ⋅ 10 - 3 мбар), мы не обнаружим Ti в 1-й пп оболочки Cu, т.е. Cu связан до 12 атомов меди, как ожидается, в ГЦК-Cu.Таким образом, он показал, что постепенное увеличение р (N 2 ) от 0 до 150 ⋅ 10 - 3 мбар, приводит к систематическому снижению степени замещения Cu атомного сайтов атомов Ti в ГЦК Cu (только в 1-й Н. Н. оболочки). Учитывая, что формирование стехиометрической TiN уже сообщалось ранее в исследуемых TiN-Cu фильмы, [11], оно может быть предложено, что при р (N 2 )> 0,5 ⋅ 10 - 3 мбар, Ti облигаций на N, и только непрореагировавшего Ti атомы Cu заменить в ГЦК Cu. При р (N 2 ) увеличивается, более атомов Ti потребляются в связи N 2 , тем самым вызывая увеличение атомного процента меди в первом пп оболочки Cu. С XRD измерений не выявили формирование Cu 3 фазы N[11] , оно может быть предложено на самом высоком р (N 2 ) предельные (150 ⋅ 10 - 3 мбар), Cu только формируется, то есть все это Ti полностью потребляются в формировании TiN.
В эталонного образца, выращенного из TiCu гранул (р (N 2 ) = 0, образец 0/TiCu), примерно 55 ат.% меди атомы замещены Ti в 1-й пп оболочки Cu, т.е. несколько выше, чем соответствующие эталонного образца выросла из элементарного целей. Кроме того, как показано в Таблице 1 , когда фильм выращивают в N 2 от окружающего TiCu гранул (образец 2.3/TiCu), атомный процент Cu такое же, как в эталонном образце, выращенных в отсутствие N 2 , т.е. Наоборот, чтобы обнаружить увеличение пленок, выращенных из элементарных целей. Обнаруженные изменения доли атомов меди может быть связано с различными типами целей используются: TiCu гранул способствует образованию интерметаллических облигаций TiCu, находка, которая также поддерживает сокращение Cu-Ti bondlength в 1-й пп Оболочка Cu, Cu и заменен меньше атомов [14] . Во всех исследованных пленок, замена Cu атомов Ti может быть объяснена на основе различных энтальпий между Ti-N и Ti-Cu облигации, т. е. в первом случае энергия связи в три раза выше, чем в случае интерметаллических Ti-Cu облигаций. Таким образом, Ti преимущественно образует TiN, а непрореагировавшего Ti атомами связь с Cu в ГЦК фазе Cu.
Давление азота также влияет на Cu-Cu и Cu-Ti bondlengths. В частности, как показано на рис. 2 (б), Cu-Ti bondlength (R Cu-Ti ) возрастает от 0,246 до 0,258 нм (± 0,002) при Р (N 2 ) возрастает от 0 до 3,7 ⋅ 10 - 3 мбар. Напротив, Cu-Cu bondlength в 1-й пп оболочки Cu равно среди всех изученных TiN-Cu, выращенных с р (N 2 ) ≠ 0 и лежит между 0,252 и 0,254 нм (± 0,001), т. е. незначительно короче что соответствующие bondlength в кристаллической Cu-фольга (0,255 нм (± 0,001)). В высшей р (N 2 ) предел, Cu облигации только Cu и Cu-Cu расстояния во всех оболочках Н.Н. находятся в прекрасном согласии с соответствующими bondlengths в Cu-фольга. Напротив, когда р (N 2 ) = 0, формированию RCu-Cu bondlength произносится.
Более конкретно, когда рост доходов от TiCu гранул, R Cu-Cu равна соответствующей в Cu-фольга, а наоборот R Cu-Cu становится значительно короче (0,250 нм (± 0,001)), когда элементарная целей используются и р (N 2 ) = 0. Сокращение Cu-Cu bondlength уже сообщалось ранее в ряде механически подготовлены Кати аморфных сплавов [15] и в исследованных TiN-Cu пленки могут быть связаны с процессом роста. В частности, оно может быть предложено в связи с последовательным ростом от Cu и Ti целей, формирование ГЦК Cu, где Ti может заменить медь способствует, в отличие от случая TiCu гранул, где интерметаллических облигаций TiCu собираются в стаи. Таким образом, он показал, что замена меди на атомы Ti в ГЦК Cu атомных узлов не влияет на Cu-Cu bondlengths, когда р (N 2 ) ≠ 0. Напротив, различные р (N 2 ) приводит к удлинению Cu-Ti bondlength в 1-й пп оболочки, т. е. увеличение р (N 2 ) способствует образованию (Cu, Ti) твердый раствор, где Ti атомы занимают сайты предсказать, исходя из модели кристаллической ГЦК-Cu.