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《氮化銅薄膜制備中氮氣比例對其結(jié)構(gòu)及微觀力學(xué)性能的影響.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第42卷第5期2013年10月表面技術(shù)VOI．42No．5oct．2013SURFACETECHNOLOGY氮化銅薄膜制備中氮氣比例對其結(jié)構(gòu)及微觀力學(xué)性能的影響龔鵬，范真，丁建寧，程廣貴，袁寧一，凌智勇(1．江蘇大學(xué)微納米研究中心，鎮(zhèn)江212013；2．江蘇理工學(xué)院機械工程學(xué)院，常州213001；3．常州大學(xué)低維材料微納器件與系統(tǒng)中心，常州213164)[摘要]采用射頻磁控濺射方法在玻璃基底上制備氮化銅薄膜，研究了氮氬混合氣體中的氮氣比例對薄膜擇優(yōu)生長取向、表面晶粒尺寸和微觀力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：低氮
2、氣比例時，薄膜的納米力學(xué)性能比較差：隨著氮氣比例的增加，氮化銅薄膜的擇優(yōu)生長晶面從(1l1)晶面轉(zhuǎn)變?yōu)?100)晶面，晶粒尺寸變小，顯微硬度增加．彈性模量則是先增加，后減小。[關(guān)鍵詞]氮化銅薄膜；射頻磁控濺射；微結(jié)構(gòu)；納米力學(xué)[中圖分類號]TG174．444[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1001．3660(2013)05-0015-04EfectofNitrogenPartialPressureontheStructureandMicro．mechanicalPropertiesofCuNFilmsGONG
3、Peng，F(xiàn)ANZhen，DINGJian．ning，CHENGGuang．gui，YUANNing-yi，LINGZhi~ong(1．MicroandNanoScienceandTechnologyResearchCenter，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversityofTechnology，Changzhou213001，China；3．CenterofLow—di
4、mensionalMaterialsMicro—nanoDevicesandSystems，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China)[Abstract]CoppernitridethinfilmswerepreparedonsiliconglasssubstratesbymeansofRFmagnetronsputteringdep—osition，andthentheeffectsofnitrogenpartialpressureinafixed-totalN
5、2-ArmixturesputteringgasflowOnthepreferentialcrystallineorientation，thesizeofsurfacegrainandmicro—mechanicalpropertieswereinvestigated．Itisshowedthatwhenthenitrogenpartialpressureislow，thenano-mechanicalpropertyofthethinfilmispoor．Asnitrogenpartialpressur
6、eimprovesthepreferentialorientationtransformsfromplane(111)toplane(100)，thecrystallinegrainsizeshrinksandtheelasticmodulusfirstincreasesbutthendecreases．[Keywords]coppernitridethinfilm；r．f．magnetronsputtering；microstructure；nano—mechanical近年來，氮化銅(cuN)因其在光
7、存儲器件和高速子體氮化法l8]、離子束輔助沉積法9]、直流輝光放電集成電路方面的應(yīng)用前景而備受矚目。氮化銅晶胞呈法、射頻反應(yīng)磁控濺射法[1、低壓射頻等離子體噴反三氧化錸(anti．ReO)簡立方結(jié)構(gòu)l1]，晶格常數(shù)和生射法ll、脈沖激光反應(yīng)沉積法l1、多弧直流磁控濺射長晶向會隨著氮氣壓強和濺射功率等制備參數(shù)的改變法Il等。磁控濺射法具有薄膜沉積速度較快、成膜質(zhì)而發(fā)生變化l2]。室溫條件下的氮化銅薄膜呈棕紅色，量較好等優(yōu)點，因此氮化銅薄膜的制備多選用這種方性質(zhì)穩(wěn)定_3]．但是當(dāng)薄膜在真空中被加熱到350oC
8、時．法一。就會分解成氮氣和銅[4]。Nosaka等人l7發(fā)現(xiàn)．氮化目前對氮化銅薄膜的研究主要集中在薄膜的電銅薄膜在分解過程中的再結(jié)晶作用能使薄膜中的銅原學(xué)、光學(xué)及熱分解性質(zhì)方面，而關(guān)于其微觀力學(xué)性能受子在膜層的結(jié)構(gòu)中規(guī)則排列，對寬波段光線的反射率氮氣比例影響的研究少見報道_1引。文中采用射頻磁較分解之前產(chǎn)生顯著變化，這種特性使氮化銅薄膜具控濺射法制備氮化銅薄膜．研究沉積參數(shù)中的氮氣比備作為光記錄介質(zhì)材料的基本條件。例對薄膜成分
