ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ И ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ И ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Авторы: Дорохов А. А., Дорохов А. А.
Аннотация:

В статье систематизированы и проанализированы основные термодинамические и кинетические критерии, определяющие процессы осаждения тонких плёнок и покрытий из газовой фазы методами химического (CVD) и физического (PVD) осаждения. Методологическую основу работы составили обобщение положений химической термодинамики и кинетики, анализ литературных данных, термодинамического моделирования и экспериментальных исследований. Особое внимание уделено транспортным свойствам газовой фазы – динамической вязкости, плотности и средней длине свободного пробега молекул. Показано, что термодинамические ограничения, включая условие отрицательного изменения энергии Гиббса и расчёт фазовых равновесий, задают принципиальную возможность синтеза целевой фазы, тогда как кинетические параметры регулируют скорость процесса, лимитирующую стадию и механизм роста. Число Кнудсена рассмотрено как критерий перехода от вязкостного к молекулярному режиму течения, влияющему на конформность и плотность покрытий. На примере диоксида циркония продемонстрирована связь между параметрами осаждения, фазовым составом и эксплуатационными свойствами покрытий. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании технологических режимов получения функциональных покрытий с заданной структурой и характеристиками.

Ключевые слова: осаждение из газовой фазы, CVD, PVD, термодинамика, кинетика, энергия активации, температура подложки, динамическая вязкость, плотность газа, длина свободного пробега, число Кнудсена, диоксид циркония, ZrO₂, структура покрытий, фазовый состав.
Страницы в выпуске: 198-205

Журнал "Оригинальные исследования (ОРИС)" (включен в РИНЦ) ведет прием статей в ближайший номер до 30 апреля 2026 г.