Ảnh hưởng của nhiệt độ nền và tỷ lệ lắng đọng đối với cấu trúc của các lớp mạ đồng dày được phun bắn

Các lớp mạ đồng OFHC dày [1–10 mil (25,4–254,0 μm)] được lắng đọng trên các nền làm bằng đồng, tantali và thép không gỉ, trong khoảng nhiệt độ (T) từ 50 ° đến 950 °C, với tỷ lệ lắng đọng từ 200 đến 18 000 Å/phút, chủ yếu sử dụng các thiết bị phun bắn với catot rỗng và đôi khi là catot kiểu sau, tại áp suất argon từ 1 đến 30 mTorr. Cấu trúc của lớp mạ được khảo sát bằng cách chuẩn bị các mặt cắt kim loại học. Đặc điểm bề mặt và mặt cắt nứt được kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử quét. Các định hướng tinh thể được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X. Không phát hiện ảnh hưởng đáng kể từ tỷ lệ lắng đọng đến các vùng cấu trúc nhiệt độ thấp đã được báo cáo trước đó [J. A. Thornton, J. Vac. Sci. Technol. 11, 666 (1974)] hoặc đến tính chất hình ống của các lớp mạ hình thành ở nhiệt độ cao. Cấu trúc hạt xu hướng hoàn toàn đồng đều thường không được quan sát thấy với catot rỗng. Các cặp tinh thể trong quá trình tôi luyện được phát hiện trong các hạt đối với T≳350 °C. Bằng chứng về sự tái tinh thể hóa rộng rãi và sự phát triển của hạt được nhìn thấy cho T∠900 °C. Các lớp mạ được lắng đọng ở tỷ lệ thấp và T≳400 °C trên nền đồng thể hiện các hiệu ứng phát triển tinh thể epitaxial; trong khi đó, các lớp mạ trên các nền khác nhau cho thấy dấu hiệu cụm.