< Физический факультет, тонкие плёнки, опыты домашней лаборатории, физфак каразина Данный сайт о физике, физическом факультете ХНУ им. Каразина, бывшем ХГУ им.Горького, точнее его физфаке, тонких плёнках, технологии высокого вакуума.

Насколько опасен мономолекулярный слой?

Известно о влиянии включений газовых молекул в металлических пленках на оптические постоянные металлов и их зависимости от темпа испарения. В тех случаях, когда допустимы очень быстрые темпы испарения, по-видимому, включение молекул остаточных газов в пленку можно свести к минимуму. Несколько труднее защитить покрываемые подложки от образования на них мономолекулярного слоя адсорбированного газа, поскольку даже при вакууме порядка 10^-6 мм рт. ст. для обра¬зования монослоя достаточно нескольких секунд. На первый взгляд кажется, что образование мономолекулярного слоя адсорбированного газа на поверхности подложки не должно представлять особой опасности, так как расстояние между поверхностями подложки и наносимой пленки остается на уровне межмолекулярных расстояний. Увеличение же числа слоев, очевидно, уже может играть существенную роль. С целью проверки поведения слоя адсорбированного газа при взаимодействии со светом нами был поставлен следующий эксперимент. Поверхность импульсных ламп типа ИФК-300, ИФК-2000 и ИФП-2000 покрывалась металлическими непрозрач¬ными слоями серебра, золота и алюминия, либо термическим испарением в высоком вакууме, либо химически, либо газоструй¬ным методом. Каким бы методом колбу не покрывали, вспышка лампы даже на неполную мощность всегда приводила к механи¬ческому отбрасыванию металлической пленки. Причем скорее всего отслаивались участки, имеющие малую толщину и, следо¬вательно, малую механическую' прочность. Более толстые слои, подкрепленные сверху алюминиевой краской, работали удов¬летворительно. Лишь максимально допустимые для лампы энер¬гии иногда приводили к отслаиванию покрытия. Однако отсюда еще не следует, что отслаивание пленок является результатом наличия мономолекулярного, но не полимоле¬кулярного -слоя газа. Чтобы окончательно убедиться в этом, мы брали кусок листа слюды класса мусковитов и облучали его мощным импульсом лампы ИФП-2000. Слюда была выбрана по¬тому, что для нее известны состав адсорбированного между слоями газа (80% НэО, 10% Н2 и СО и 3% С03) и общее количество молекул на единицу площади. Оказалось, что число молекул воды в единице площади (составляет около 10й l/см2, т. е. столько, сколько нужно для образования мономолекулярного слоя. Облучение слюды одной вспышкой лампы привело к отслаиванию нескольких слоев слюды. По-видимому, мощное коротко¬волновое излучение, испускаемое лампой, приводит к фотоличе-скому отрыву адсорбированных молекул, давление которых до¬статочно для механического отрыва слоев слюды. Этим можно объяснить и отслаивание металлических пленок с колбы ламп. Эксперимент с облучением слюды показывает, что мономолекулярный слой, оказавшийся замурованным между подложкой и пленкой или между соседними слоями системы тонких пленок, является далеко не безобидным. Отсюда как следствие вытекает, что мощные световые импульсы ламп, помещенных в рабочем объеме вакуумных систем, могут быть использованы как инициаторы вынужденной десорб¬ции газов. Из изложенного выше может казаться, что учет чрезмерно частых столкновений молекул остаточных газов с поверхностью системы имеет смысл лишь при операциях с получением тонких пленок путем термического испарения, а при других случаях использования вакуумной техники особого значения не имеет. К сожалению, это далеко не так. Материал взят из "Вакуумная техника сборник под редакцией А.А. Абецадарский"