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直流脉冲磁控溅射铜膜的结构与性能研究
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:TB3[一般工业技术—材料科学与工程] TG14[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]南京工程学院材料工程学院,南京211167, [2]江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室,南京211167, [3]东南大学材料科学与工程学院,南京211189
  • 相关基金:国家自然科学青年基金资助项目(51301087);国家自然科学青年基金资助项目(51201033);江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室开放基金资助项目(ASMA201412);江苏省大学生实践创新训练计划资助项目(201511276024Z)
中文摘要:

采用直流脉冲磁控溅射法制备铜膜,利用X射线衍射法分析薄膜相结构,通过扫描电镜观察薄膜形貌,基于纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜的硬度、弹性模量和接触刚度,同时采用显微硬度法测量薄膜硬度,系统研究了溅射功率和偏压对铜膜结构和力学性能的影响。结果表明,通过纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜力学性能是可靠的。随着溅射功率的增大,铜膜生长取向几乎无变化,均呈无择优生长状态,弹性模量、接触刚度基本不变,硬度略有减小;偏压增大会使铜膜呈现明显的(111)取向生长,接触刚度、弹性模量和硬度呈下降趋势。

英文摘要:

Copper films were prepared by DC pulsed magnetron sputtering. The film phase structure was analyzed using X-ray diffraction and the film morphology was observed by scanning electron microscopy. The hardness, elastic modulus, and contact stiffness of Cu films were calculated based on nanoindentation load-displacement curve. The film hardness was also tested by mierohardness tester. Thus, effects of sputtering power and bias on the structure and mechanical properties of copper films were investigated systematically. The results show that the mechanical property calculation of thin films through the nanoindentation load displacement curves is reliable. With the increase of sputtering power the copper film always presents no preferential growth, and the elastic modulus and contact stiffness are almost unchanged, but the hardness decreases slightly. However, the copper film presents obvious preferred orientation of (111) with increasing bias, and all of the contact stiffness, elastic modulus and hardness decrease.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 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,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166