MW-ECR PE-UMS等离子体特性及对Zr-N薄膜结构性能的影响

摘要：

采用静电探针技术对微波电子回旋共振(MW-ECR)等离子体进行了诊断,利用等离子体增强非平衡磁控溅射(PE-UMS)法在常温下制备了Zr-N薄膜,通过EPMA,XRD,显微硬度对膜的结构和性能进行评价.实验结果表明,随氮气流量增加,总的等离子体密度从8.07×109cm-3增加到8.31×109cm-3然后逐渐减小为7.52×109 cm-3;而N2+密度则从3.12×108 cm-3线性递增到3.35×109cm-3;电子温度变化不大.对薄膜而言,随N2+密度增大,样品中氮含量增加,而晶粒逐渐变小,当样品中N/Zr原子比达到1.4时,薄膜中出现亚稳态的Zr3N4相以及非晶相,在更高氮流量下,整个薄膜转变为非晶态.与此相应,薄膜硬度由最初的22.5GPa增大到26.78GPa然后逐渐减小到19.82GPa.

关键词：氮化锆薄膜、ECR等离子体、磁控溅射、诊断

所属期刊栏目：54

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金10176005

在线出版日期：2005-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3257-3262