Magnetronová depozice tenkovrstvých kovových slitin ze systémů W-Cu a W-Zr

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na studium struktury a vlastností tenkovrstvých slitin ze systémů W-Cu a W-Zr. Byly připraveny dvě série vrstev v širokém rozsahu složení od 100 at. % W po 100 at. % Cu, respektive Zr. Obě série tenkých vrstev byly připraveny v atmosféře Ar. Série W-Zr byla připravena pomocí stejnosměrného magnetronového naprašování (DCMS), série W-Cu byla připravena kombinací DCMS a vysokovýkonového magnetronového naprašování. Bylo zjištěno, že díky nerovnovážnému procesu magnetronového naprašování všechny vrstvy ze za normálních podmínek nemísitelného systému W-Cu tvoří tuhé roztoky. Bylo zjištěno, že v rozsahu složení od 33 do 83 at. % Zr mají vrstvy W-Zr amorfní strukturu a podle následných analýz by se mohlo jednat o kovová skla. Pro určitá složení W-Zr (nad 83 at. % Zr) se ve struktuře vyskytuje vysokoteplotní ß-Zr fáze. Dále bylo zjištěno, že do určitého obsahu příměsi dochází u obou sérií k nárůstu tvrdost oproti vrstvě čistého W. U vrstev W-Cu byly navíc provedeny termické analýzy a ukázalo se, že pro nižší obsah Cu jsou tuhé roztoky W-Cu stabilní proti fázovým změnám. Do 18 at. % Cu má přidávání Cu pozitivní vliv na oxidační odolnost vrstev.