W-Cu薄膜沉积初期亚稳态固溶体形成机制

发布时间：2017-08-08 08:17

  本文关键词：W-Cu薄膜沉积初期亚稳态固溶体形成机制

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【摘要】：采用直流双靶磁控溅射共沉积的方法制备了W含量为75%(原子分数)的W-Cu薄膜,并通过EDS、XRD、SEM、TEM等对W-Cu薄膜沉积初期的微观形貌及组织结构进行了表征和分析。结果表明,沉积初期,随着沉积时间延长,W-Cu薄膜有逐渐晶化的趋势,并形成了W(Cu)基亚稳态固溶体,且Cu在W中的固溶度逐渐增加。沉积10s时薄膜呈长程无序、短程有序的非晶态,局部有由于靶材粒子扩散不充分而形成的小于5nm的W、Cu纳米晶;20s时局部纳米晶消失但晶化程度升高;30s时晶化显著。沉积初期W-Cu薄膜随沉积时间延长逐渐晶化的原因是沉积过程中高能量的原子或原子团与已沉积的原子碰撞,传递能量,促进原子进一步扩散,克服了薄膜的晶化形成能,从而形成了亚稳态的W(Cu)固溶体。
【作者单位】： 湖南大学材料科学与工程学院;湖南省喷射沉积技术重点实验室;
【关键词】： W-Cu薄膜 沉积初期 微观结构 晶化
【基金】：国家自然科学基金(51401080)
【分类号】：TB383.2
【正文快照】： 0引言Cu-W为典型的难混溶二元体系,其混合焓ΔH+35kJ/mol,在平衡条件下很难制得Cu-W的化合物及固溶体[1,2]。近年来,人们通过磁控溅射、离子束溅射、电子束蒸发等非平衡手段沉积了Cu-W薄膜。研究发现,非平衡条件下沉积的Cu-W薄膜出现了Cu基或者W基固溶体,以及晶态、非晶态共

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本文编号：638987