Передмова. Широке застосування плівкових матеріалів починаючи з 1930-х років стимулювало розвиток різних методів їх аналізу

Широке застосування плівкових матеріалів починаючи з 1930-х років стимулювало розвиток різних методів їх аналізу. Це, перш за все, методи аналізу кристалічної структури, такі як електронна мікроскопія (ПЕМ, РЕМ, ТЕМ, АСМ), дифракція електронів (швидкі й повільні електрони) та рентгенівських променів (велико- і малокутова, гострофокусна рентгенографія), а також методи аналізу хімічного й елементного складу поверхні та об’єму плівкових матеріалів, такі, як якісний і кількісний рентгенівський мікроаналіз (РМА), оже-електронна спектроскопія (ОЕС, а також її різновиди ОІС та ОФС), резерфордівське зворотне розсіювання, вторинно-іонна мас-спектрометрія (ВІМС) та багато інших (на даний момент відомо близько 50 різних методів). Суть цих методів ґрунтується на вимірюванні певних характеристик випромінювань або частинок у результаті їх відбиття чи випромінювання твердим тілом при опроміненні його електронами, рентгенівськими променями, фотонами, іонами або нейтральними частинками. Слід зауважити, що зазначені методи дослідження мають не тільки прикладний аспект з точки зору аналізу функціональних виробів і плівкових матеріалів. При вивченні їх фізичних властивостей і різноманітних розмірних ефектів, які мають фундаментальний характер, ми переконалися, наскільки визначальну роль відіграють перелічені методи інтерпретації кристалічної структури і хімічного складу для коректного трактування різних ефектів, в т.ч. і розмірних (яскравим прикладом цього можуть служити проблеми фазового розмірного ефекту, ефекти зміни параметра решітки в малих частинках або тонких плівках та ін.). Таким чином, ми переконуємося, що теоретичні моделі можуть претендувати на успіх, якщо їх доповнювати експериментальними методами, які реалізуються на основі експериментальних приладів і пристроїв.

Автори посібника упродовж багатьох років брали участь у різних проектах і програмах, пов’язаних із аналізом кристалічної структури і хімічного складу різних видів плівкових матеріалів (одно- і двошарові плівки, багатошарові плівкові системи, мультишари, плівкові сплави і т.п.). Тому ми усвідомлюємо необхідність дати студентам, а посібник розрахований на старшокурсників, теоретичні й практичні основи експериментальних методів, оскільки приладова база постійно змінюється і вдосконалюється. Відносно невеликий обсяг викладеного матеріалу обумовлений не тільки кількістю академічних годин, а й тією обставиною, що ця галузь фізики і технології тонких плівок надзвичайно швидко розвивається, відтак зміст посібника необхідно постійно оновлювати, що практично легше здійснити при відносно невеликих обсягах матеріалу.

Посібник може бути використаний не лише студентами, а й аспірантами, викладачами, науково-технічним персоналом.