Title: | Dependence of the ZrO2 growth on the crystal orientation: growth simulations and magnetron sputtering |
Other Titles: | Závislost růstu ZrO2 na krystalové orientaci: počítačové simulace a magnetronové naprašování |
Authors: | Houška, Jiří Rezek, Jiří Čerstvý, Radomír |
Citation: | HOUŠKA, J. REZEK, J. ČERSTVÝ, R. Dependence of the ZrO2 growth on the crystal orientation: growth simulations and magnetron sputtering. APPLIED SURFACE SCIENCE, 2022, roč. 572, č. 15 JAN 2022, s. "151422-1" – "151422-9". ISSN: 0169-4332 |
Issue Date: | 2022 |
Publisher: | Elsevier |
Document type: | článek article |
URI: | 2-s2.0-85116680806 http://hdl.handle.net/11025/46686 |
ISSN: | 0169-4332 |
Keywords: | ZrO2;růst krystalů;orientace krystalů;iontové bombardování;molekulární dynamika;HiPIMS |
Keywords in different language: | Zirconia;crystal growth;crystal orientation;ion bombardment;molecular dynamics;HiPIMS |
Abstract: | Růst krystalického ZrO2 je studován pomocí kombinace modelování procesu růstu atom po atomu, vysokovýkonového pulzního magnetronového naprašování a konvenčního pulzního magnetronového naprašování. Soustředíme se na energii přilétajících atomů různých prvků a studujeme, jak ovlivňuje růst krystalů ZrO2 různých orientací. Výsledky jsou korelovány s veličinami, jako je povrchová energie nebo horizontální periodicita jednotlivých orientací. Simulace ukazují, že růst orientací charakterizovaných vysokou povrchovou energií a krátkou horizontální periodou, v první řadě (001), vyžaduje vyšší energii dodanou přilétajícími atomy, a že tato energie je efektivněji dodána těžkým Zr než lehkým O. Experimenty potvrzují, že relativní preference takovýchto orientací roste s rostoucím předpětím na substrátech, rostoucí koncentrací iontů, které jsou tímto předpětím urychleny, a synchronizací tohoto pulzního předpětí s příletem těžkých iontů Zr+. |
Abstract in different language: | The growth of crystalline ZrO2 is studied by a combined approach of atom-by-atom growth simulations, high-power impulse magnetron sputtering and conventional pulsed magnetron sputtering. We focus on the energy of arriving atoms of various elements and investigate how does it affect the growth of ZrO2 crystals of various orientations. The results are correlated with quantities such as surface energy and horizontal periodicity of individual orientations. Simulations show that the growth of orientations characterized by high surface energy and short horizontal period, (001) in the first place, requires higher energy delivered by arriving atoms, and that the energy is more effectively delivered by heavy Zr than by light O. Experiments confirm that the relative preference of such orientations increases with increasing substrate bias voltage, increasing concentration of ions which are subsequently accelerated by the bias voltage, and synchronization of the pulsed bias voltage with the arrival of heavy Zr+ ions. |
Rights: | © Elsevier |
Appears in Collections: | Články / Articles (NTIS) OBD |
Files in This Item:
File | Size | Format | |
---|---|---|---|
OBD22_Houska,Rezek,Cerstvy_clanek.pdf | 8,12 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/46686
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.