1.2.1.Прогрев при высоких температурах
Можно очистить поверхность только у четырех элементов - As, C, Si и Nb.
Si → прогрев при 1550 К (Тпл(Si) = 1683 K)
Важна предварительная обработка:
травление в парах HBr: → при 1100 К за 1 час
этиловым спиртом → только за 10 часов
.
Возможность нарушения стехиометрии, изменения химического и фазового состава.
Большая мощность
разогрев окружающих |
реадсорбция |
деталей и арматуры |
на образец |
Зависимость φ сплавов W-Ta от содержания вольфрама.
1 – прогрев при 2000 К, 50 час., 2 - 2300К в течение 15 час
1.2.2.Химические методы очистки
Газотранспортная реакция
Напуск в систему газов, хорошо реагирующих с примесями 
Образование легко десорбируемых продуктов
Удаление с поверхности при невысоких температурах
Обезуглероживание тугоплавких металлов (W, Mo и др.) :
Напуск кислорода |
Образование |
Десорбция |
|
до давления |
|||
при T ~ 1300...1500 К |
высокотемпературным |
||
10-4...10-3 Па |
|||
окиси углерода |
прогревом |
(“вспышкой”)
Т-интервал наиболее оптимален
Удаление углерода с поверхности приводит к появлению диффузии атомов из объема, т.к.нарушается равновесное распределение
Очистка никеля |
смесь NO и NH3. |
Избирательный характер происходящих реакций
Направление реакций на поверхности могут отличаться от имеющихся в газовой фазе
Растворение газов в объеме образца 
Необходим тщательный подбор используемых газов и температурных режимов
M.Grunze, H. Ruppender, O.Elshazly
“Chemical cleaning of metal surfaces in vacuum systems by exposure to reactive gases”. J.Vacuum Sci.Technolog.A, 6, N 3, part I, p.1266-1`275 (1988)
1.2.3. Ионная бомбардировка
Бомбардировка ионами с Е ~1 кэВ и j несколько мкА/см2
Ионы малой энергии, взаимодействуют только с поверхностными атомами Выбор ионов определяется свойствами объекта и условиями эксперимента
. Высокие требования к чистоте используемого газа
Преимущественно - ионы инертных газов, что позволяет избежать химической реакции с атомами подложки
Температура - комнатная или несколько повышенная
Сегрегация примесей из объема, поверхностная диффузия с боковых граней
Внедрение бомбардирующих частиц в объем образца
Большое количество структурных дефектов – вакансий, междоузельных атомов 
Восстановление кристаллической структуры, и удаления внедренных атомов 
Изменение стехиометрии вследствие избирательности ионного травления
Поверхностный слой аморфизируется
Необходим отжиг
~2/3 Tпл
«растравливание» мест скопления дефектов, границ зерен, границ доменов.
При скользящем падении наиболее сильно распыляются выступающие участки поверхности, плоские участки могут остаться загрязненными
все недостатки температурного отжига, хотя и в меньшей степени