Аннотация:Пленки, нанесенные различными химическими методами, являются, как правило, аморфными или находятся в кристаллической фазе, не обладающей необходимыми свойствами. Поэтому для кристаллизации и получения необходимой фазы пленку подвергают дополнительному отжигу при высокой температуре.
Процесс образования и роста одних кристаллических зёрен за счёт других фаз, в частности аморфных называют рекристаллизацией.
Движущей силой роста зёрен является уменьшение избыточной поверхностной энергии на границах зёрен. В процессе роста общее количество зёрен уменьшается за счёт того, что крупные зёрна растут, «поглощая» более мелкие. Исчезновение мелких зёрен приводит к уменьшению общей поверхности, что в свою очередь понижает суммарную поверхностную энергию. В ходе этого процесса размер зёрен увеличивается. Рост зёрен происходит благодаря диффузии вещества, при достаточно высоких температурах и длительностях термической обработки. В итоге достигается состояние с максимальной термодинамической стабильностью.
Микроструктура кристаллических материалов – ключевой фактор в технологии их производства, так как она определяет широкий набор их свойств таких как механическая прочность, устойчивость к коррозии, электрическая проводимость, магнитная восприимчивость и многие другие. Таким образом, информация о росте зерён представляет фундаментальную важность.
В ходе рекристаллизации изменяются размеры зёрен, также может изменяться их кристаллографическая ориентация, устраняются структурные дефекты (в первую очередь уменьшается на несколько порядков плотность дислокаций), вещество переходит в состояние с большей термодинамической устойчивостью.
Рекристаллизация, таким образом, широко используется для управления формой зёрен, их размерами, текстурой и свойствами.
Известно, что параметры получаемых пленок сильно зависят от неконтролируемых деталей процесса отжига. В этой связи исследования кинетики кристаллизации и фазовых превращений исключительно важны для создания пленок различных функциональных материалов.