真空科学与技术学报
真空科學與技術學報
진공과학여기술학보
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY
2011年
4期
453-458
,共6页
龚杰%刘孟寅%王海媛%薛凤英%颜景岳%张帅%王晖%李德军
龔傑%劉孟寅%王海媛%薛鳳英%顏景嶽%張帥%王暉%李德軍
공걸%류맹인%왕해원%설봉영%안경악%장수%왕휘%리덕군
射频磁控溅射%ZrB2/AIN纳米多层薄膜 工作气压%基底偏压%硬度
射頻磁控濺射%ZrB2/AIN納米多層薄膜 工作氣壓%基底偏壓%硬度
사빈자공천사%ZrB2/AIN납미다층박막 공작기압%기저편압%경도
利用射频磁控溅射技术在不同工作气压和不同基底偏压条件下在Si(100)基底上设计合成了ZrB2/AIN纳米多层膜.利用X射线衍射、扫描电子显微镜、纳米力学测试系统和表面轮廓仪分析了工作气压和基底偏压对薄膜的微结构和机械性能的影响.结果表明:大部分ZrB2/AlN多层膜的纳米硬度与弹性模量值高于两种个体材料的混合值.当工作气压为0.4Pa,基底偏压为-60V时,制备的薄膜具有最高的硬度(36.8 GPa)、最高的弹性模量(488.7 GPa)和最高的临界载荷(43.6mN).基底偏压的升高和工作气压的降低会使沉积粒子的动能提高,引起薄膜表面原子迁移率提高,导致薄膜的原子密度提高,起到位错钉扎的作用,晶粒尺度也被限制在纳米尺度,这些均对提高薄膜的硬度和抗裂强度起到了作用.
利用射頻磁控濺射技術在不同工作氣壓和不同基底偏壓條件下在Si(100)基底上設計閤成瞭ZrB2/AIN納米多層膜.利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、納米力學測試繫統和錶麵輪廓儀分析瞭工作氣壓和基底偏壓對薄膜的微結構和機械性能的影響.結果錶明:大部分ZrB2/AlN多層膜的納米硬度與彈性模量值高于兩種箇體材料的混閤值.噹工作氣壓為0.4Pa,基底偏壓為-60V時,製備的薄膜具有最高的硬度(36.8 GPa)、最高的彈性模量(488.7 GPa)和最高的臨界載荷(43.6mN).基底偏壓的升高和工作氣壓的降低會使沉積粒子的動能提高,引起薄膜錶麵原子遷移率提高,導緻薄膜的原子密度提高,起到位錯釘扎的作用,晶粒呎度也被限製在納米呎度,這些均對提高薄膜的硬度和抗裂彊度起到瞭作用.
이용사빈자공천사기술재불동공작기압화불동기저편압조건하재Si(100)기저상설계합성료ZrB2/AIN납미다층막.이용X사선연사、소묘전자현미경、납미역학측시계통화표면륜곽의분석료공작기압화기저편압대박막적미결구화궤계성능적영향.결과표명:대부분ZrB2/AlN다층막적납미경도여탄성모량치고우량충개체재료적혼합치.당공작기압위0.4Pa,기저편압위-60V시,제비적박막구유최고적경도(36.8 GPa)、최고적탄성모량(488.7 GPa)화최고적림계재하(43.6mN).기저편압적승고화공작기압적강저회사침적입자적동능제고,인기박막표면원자천이솔제고,도치박막적원자밀도제고,기도위착정찰적작용,정립척도야피한제재납미척도,저사균대제고박막적경도화항렬강도기도료작용.
