Control systems in-situ of nitrided layer growth and deposited layer in PVD processes

• Autorzy: Ratajski J. , Olik R. , Baranov A.

Warianty tytułu

PL

Układy kontroli in-situ wzrostu warstwy azotowanej oraz warstwy nanoszonej w procesach PVD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper in-situ visualisation system of nitrided layer growth and monitoring system of growth and etching process of carbon films via X-ray reflectivity have been presented. The principle of operation of the visualisation system is based on a complementary interaction of the magnetic sensor and the theoretical-experimental model of the process (model of the process). The magnetic sensor is placed directly in the furnace retort and constitutes an element of the system which monitors the nucleation and the growth of the nitrided layer as a result of a change of the value of the magnetic permeability of the ferromagnetic diffusion layer, and the creation of iron nitrides being paramagnetic in the temperatures of the process. In-situ X-ray reflectivity provides a unique possibility of simultaneous determination of roughness and density of the deposited film.

PL

W pracy omówiono układ in-situ wizualizacji wzrostu warstwy azotowanej oraz układ monitorowania wzrostu warstw węglikowych za pomocą analizy odbitego promieniowania rentgenowskiego. Zasada działania układu wizualizacji polega na komplementarnym współdziałaniu czujnika magnetycznego i modelu eksperymentalno-teoretycznego procesu. Czujnik magnetyczny jest umieszczony bezpośrednio w retorcie pieca i stanowi element układu, który monitoruje zarodkowanie i wzrost warstwy azotowanej w wyniku zmiany wartości przenikalności magnetycznej ferromagnetycznej warstwy dyfuzyjnej i tworzenia się azotków żelaza, paramagnetycznych w temperaturach procesu. Analiza in-situ odbitego promieniowania rentgenowskiego dostarcza unikalnych możliwości równoczesnego określania chropowatości i gęstości nanoszonej warstwy.

Słowa kluczowe

EN

nitriding process; PVD process; in-situ control; magnetic sensor; X-ray reflectivity; theoretical-experimental model

PL

proces azotowania; proces PVD; sterowanie na miejscu; magnetyczny czujnik pomiarowy; współczynnik odbicia; promieniowanie rentgenowskie; model eksperymentalno-teoretyczny

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 2
• Strony: 93--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Ratajski J.

• Physics Department, Technical University of Koszalin, Koszalin, Poland

autor

Olik R.

• Physics Department, Technical University of Koszalin, Koszalin, Poland,

autor

Baranov A.

• Moscow Aviation Technology Institute - Russian Govermment Technology University, Russia

Bibliografia

• 1. Aydil E.S.: 187th Meeting of the Electrochemical Society. 21-26 May 1995, Reno, Nevada, Proc. Vol. 95-2 (1995), pp. 25-43.
• 2. Steinbach A.: 3rd European Conference AEC/APC. Dresden, April 10-12, 2002, pp.32.
• 3. Kondrashov P.E., Smirnov I.S., Baranov A.M., Yablokov S.Y., Lukashov Y.E., Dowling D.P., Donnelly K., Flood R.V. and McConnell M.L.: Diamond and Related Materials, 8 (1999), pp. 533-538.
• 4. Baranov A.M., Kondrashov P.E., Smirnov I.S.: Solid State Technology, 5 (1999), pp. 53-58.
• 5. Lee C.H., Lee H.Y., Liang K.S. and Tai-Bor Wu.: Physica B, 248 (1998) pp. 109.
• 6. Ignaciuk J., Kwiatkowski J., Olik R., Ratajski J.: Proc. of 5th Inter. Cong. on Heat Treatment Materials, Budapest, (1986), pp. 1030-1037.
• 7. Ratajski J., Olik R., Liliental W.: Proc. of 2nd Inter. Conf. on Carburizing and Nitriding with Atmospheres, Cleveland, 1995, pp. 309.
• 8. Ratajski J.: Surface Engineering, 17 (2001), pp. 193-200.
• 9. Ratajski J.: Zeitschrift für Metallkunde, 95 (2004), pp. 9-23.
• 10. Ratajski J., Tacikowski J., Suszko T., Łupicka O.: Inżynieria Powierzchni, No 1, (2005), pp. 62 (in Polish).
• 11. Ratajski J., Tacikowski J., Somers M.A.: Surface Engineering, Vol. 19, 4, (2003), pp. 285.
• 12. Eickel K.H., Pitsch W.: Phys.Stat.Sol., 39, (1970), pp. 121.
• 13. Frazer B.C.: Magnetic structure of Fe4N. Phys. Rev., 112, (1958), pp. 751.
• 14. Spiller E.: Soft X-ray Optics. SPIE, Optical Engineering Press, 1994.
• 15. Kozhevnikov I.V., Asadchikov V.E., Alaudinov B.M, Karabekov Y.A. and Vinogradov A.V.: Proc. SPIE, Vol. 2453, pp. 141-153.
• 16. Mikhailov I.F., Borosova S.S., Fomina L.P., Babenko I.N.: Proc. SPIE, 2253, (1994), pp. 327.
• 17. Mikhailov I.F., Pinegin V.I., Sleptsov V., Baranov A.M.: Cryst.Res.Tech., 30(1995), pp. 643.
• 18. Baranov A.M., Mikhailov I.F.: Thin Solid Films, 324 (1998), pp. 63-67.
• 19. Sleptsov V.V., Baranov A.M., Tereshin S.A., Mikhailov I.F., Pinegin V.I.: Proc. SPIE, 2519 (1995), pp. 108-115.