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不同氮分压制备纳米复合Zr-Si-N薄膜的组织与性能研究
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG166.7[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学] TB383[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学金属强度国家重点实验室,陕西西安710049, [2]电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054
  • 相关基金:Supported by National Basic Research Program (973 program) (No. 2004CB619302), the National Natural Science Foundation of China (No. 50601020, 50601005) and Applied Materials (Xi'an) Foundation (No. XA-AM-200617)
中文摘要:

利用射频反应磁控溅射设备在不同N2分压下制备了Zr-Si-N纳米复合薄膜。研究了N2分压对薄膜组织和性能的影响。结果表明:随着N2分压的增加,薄膜中Zr、Si元素含量比降低,且薄膜方电阻增加;Zr-Si-N薄膜的微观组织由纳米晶ZrN嵌入SiNx非晶基体构成,在低N2分压条件下,有少量Zr2Si形成。Zr2Si的形成与低N反应活性相关。在0.03PaN2分压条件下,Zr-Si—N薄膜硬度达到22.5GPa的最大值。高N2分压制备薄膜硬度较低可能与Si原子造成的晶格畸变相关。

英文摘要:

Zr-Si-N films were prepared by radio frequency powered reactive magnetron sputtering at different N2 partial pressures. The influences of N2 partial pressure on the microstructure and properties of Zr-Si-N films were studied. The results reveal that the Zr/Si ratio decreases and the sheet resistance increases as the N2 partial pressure increases. The microstructures of Zr-Si-N films are composed of nano-crystallite ZrN embedded into amorphous matrix of SiNx phase and a small quantity of Zr2Si produced at low N2 partial pressure. The appearance of Zr2Si phase is related to the low nitridation level. The microhardness of Zr-Si-N film decreases with the increase of N2 partial pressure at the N2 partial pressure of 0.03 Pa, the microhardness of Zr-Si-N films is possessed of maximum value of about 22.5 GPa. The phenomenon that high N2 partial pressure results in low microhardness in Zr-Si-N films may be related to the lattice distortion induced by the addition of Si.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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