이온선 혼합에 의한 Al/Pd계의 상형성 및 전이에 관한 열역학적 연구

A Thermodynamical Study on the Phase Formation and Sequence by Ion Beam Mixing in Al/Pd System

Al/Pd계에서 이온선 혼합에 의한 초기 상형성 및 상전이를 연구하기 위하여 Al(500 ${\AA}$)/glass 이중박막을 제작하여 여러가지 이온선량으로 80 keV의 에너지를 가진 $Ar^+$을 주입시켰다. RBS, TEM 등을 이용하여 이온선에 의한 혼합양상 및 상분석을 행하였다. 상온에서 이온선 혼합법에 의해 초기에 형성된 $Al_3Pd_2$는 이온선량이 증가함에 따라 $Al_3Pd_2$ 뿐만 아니라 AlPd상이 형성됨을 알 수 있었다. 유효생성열(${\Delta}$H') 개념을 이온선 혼합에 의한 상형성 및 전이에 도입하여 초기 $Al_3Pd_2$ 금속/금속계 뿐만 아니라 금속/실리콘계에 대해서 이온선 혼합에 의한 초기 상형성 및 상전이에 관한 연구 및 실험이 현재 진행 중에 있다.

Evaporated Al/Pd thin films were irradiated with various doses to produce intermetallic compounds. In order to study the first phase formation and phase sequence, RBS and TEM studies have been used. It was found that the initial phase formed by irradiation of $5{\times}10^{15}Ar^+/cm^2$ was $Al_3Pd_2$, while $1.5{\times}10^{16}Ar^+/cm^2$ gave the subsequent phase of AlPd. This phenomenon was analysed using effective heat of formation (${\Delta}$H') model. The experimental results agree with that predicted by effective heat of formation model. This model has been extended to predict the first phase formation and phase sequence by ion beam mixing in metal/Si systems as well as metal-metal systems.