Механизмы возникновения напряжений в тонких пленках и покрытиях

Проведен анализ литературных данных, посвященных причинам развития механических напряжений в эпитаксиальных, поликристаллических и аморфных пленках в процессе их формирования и при различных внешних воздействиях. Описан механизм возникновения внутренних напряжений при гетероэпитаксиальном росте пленок, обусловленных несоответствием постоянных кристаллических решеток пленки и подложки. Показана взаимосвязь между развитием напряжений несоответствия в гетероэпитаксиальных пленках и изменением характера их роста. Рассмотрены модели возникновения сжимающих и растягивающих напряжений в поликристаллических пленках вследствие формирования и коалесценции островков на начальной стадии их роста. Обсуждаются закономерности эволюции внутренних напряжений в сплошных пленках в зависимости от условий их осаждения, а также их химического состава, структуры и механических свойств. Рассмотрены механизмы развития внутренних напряжений в тонких пленках, связанных с образованием в них точечных дефектов, внедрением примесей и фазовыми превращениями, происходящими в процессе осаждения. Подробно рассмотрены внешние факторы, приводящие к возникновению напряжений в тонких пленках в процессе их хранения и эксплуатации.