溅射气压对AlN薄膜纳米结构和纳米力学性能的影响

研究在不同气压下，运用射频磁控溅射法在Si(100)上沉积氮化铝(AlN)薄膜，并使用XRD、SEM、AFM、XPS 和纳米压痕等表征手段研究薄膜的性质。XRD 结果表明，在低压下有利于沉积 c 轴取向的薄膜，而在高气压下有利于(100)面的生长。SEM和AFM结果表明，随着气压的升高，沉积速率和表面粗糙度均减小而表面粗糙度则增加。XPS结果表明，降低气压有利于减少薄膜中的氧含量，从而使制备的薄膜成分更接近其化学计量比。通过测试AlN薄膜的纳米力学性能表明，在0.30 Pa下制备的薄膜具有最大的硬度和弹性模量。...

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Published in:中国有色金属学报（英文版） 2014 (9), p.2845-2855
Main Authors: 魏秋平, 张雄伟, 刘丹瑛, 李劼, 周科朝, 张斗, 余志明
Format: Article
Language:Chinese
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Description
Summary:研究在不同气压下，运用射频磁控溅射法在Si(100)上沉积氮化铝(AlN)薄膜，并使用XRD、SEM、AFM、XPS 和纳米压痕等表征手段研究薄膜的性质。XRD 结果表明，在低压下有利于沉积 c 轴取向的薄膜，而在高气压下有利于(100)面的生长。SEM和AFM结果表明，随着气压的升高，沉积速率和表面粗糙度均减小而表面粗糙度则增加。XPS结果表明，降低气压有利于减少薄膜中的氧含量，从而使制备的薄膜成分更接近其化学计量比。通过测试AlN薄膜的纳米力学性能表明，在0.30 Pa下制备的薄膜具有最大的硬度和弹性模量。
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(14)63417-8