基底偏压对磁控溅射沉积MoSi 2 薄膜结构及力学性能的影响

发布时间：2023-05-13 20:48

　　针对不同基底偏压下制备的MoSi₂薄膜呈现不同结构及性能的问题,采用直流磁控溅射工艺,在单晶硅表面制备了MoSi₂薄膜。采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、原子力显微镜和纳米压痕仪等分析手段,探究了基底偏压对磁控溅射沉积MoSi₂薄膜形貌结构、生长特性、组织和性能的影响。研究结果表明:不同基底偏压制备的薄膜主要为六方相MoSi₂,且存在明显的(111)面择优取向。基底偏压和基底温度的协同作用,使薄膜的自退火效应更加明显。随着基底偏压的增加,薄膜的结晶效果显著提高,并出现四方相MoSi₂和Mo₅Si₃相。基底偏压的增加使薄膜的厚度、弹性模量及纳米硬度先上升后下降。当基底偏压为-100 V时,薄膜的厚度、弹性模量及纳米硬度达到最大值,分别为1 440 nm、192.5 GPa和10.56 GPa。

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【文章目录】：
0 引言
1 试验
    1.1 基体预处理
    1.2 薄膜的制备
    1.3 薄膜形貌表征及性能测试
2 结果与讨论
    2.1 薄膜的物相分析
    2.2 薄膜的表面形貌
    2.3 薄膜的截面形貌及膜厚
    2.4 薄膜的力学性能
3 结论
    (1)基底偏压显著影响MoSi2薄膜的相结构。
    (2)基底偏压影响MoSi2薄膜的表面形貌。
    (3)基底偏压影响MoSi2薄膜的生长方式。
    (4)基底偏压影响MoSi2薄膜的厚度、弹性模量及纳米硬度。



本文编号：3816494