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掺杂Ti的纳米CrSi2薄膜的制备
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:功能材料
  • 时间:2014
  • 页码:23110-23114
  • 分类:O484.1[理学—固体物理;理学—物理] TB32[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870, [2]沈阳大学辽宁省先进材料制备技术重点实验室,沈阳110044
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51171118)
  • 相关项目:微电解池法研究晶界的腐蚀行为和腐蚀机制
中文摘要:

利用多靶磁控溅射设备交替沉积Cr、Ti和Si层,并通过随后的真空退火处理,制备了掺杂Ti的CrSi2薄膜.交替沉积薄膜500℃退火2h,薄膜中除含有(Cr,Ti)Si2相外,还有部分残留的沉积Si相和少量反应生成的CrSi相;退火时间增加,沉积Si相和CrSi相减少而(Cr,Ti)Si2相增多;500℃退火6h及以上时,薄膜中仅有(Cr,Ti)Si2相.测量薄膜X射线衍射峰半高宽,利用谢乐公式估算薄膜平均晶粒尺寸表明,退火时间从2h增加到8h,薄膜中(Cr,Ti)Si2相晶粒尺寸由68nm近似线性增加到81nm.退火获得的(Cr,Ti)Si2薄膜具有纳米结构和(111)面单一取向.随着掺杂Ti原子分数的增加,薄膜X射线衍射谱中(Cr,Ti)Si2(111)晶面衍射角逐渐向低角度方向移动,这反映(Cr,Ti)Si2相的晶格常数a和c逐渐增大.晶格常数的变化与掺杂Ti的原子分数近似呈线性关系,这是结构中半径较大的Ti原子替换半径较小的Cr原子所造成的.计算分析显示,单晶Si(100)上(Cr,Ti)Si2(111)晶面外延生长是它们的界面晶格畸变能较低的结果;Ti原子分数增加,(Cr,Ti)Si2薄膜的(111)晶面择优取向程度下降.

英文摘要:

Ti doped CrSi2 films doping Ti were synthesized by depositing alternatively Cr,Ti and Si layers using multi-target magnetron sputtering system and following annealing in vacuum.The survival deposited Si phase and a few synthetic CrSi phase as well as the (Cr,Ti)Si2 phase exist in films when the deposited alternatively films were annealed for 2 h at 500 ℃.The deposited Si phase and CrSi phase reduced but (Cr,Ti)Si2 phase in-creased with extending annealing time.The mean grain size computed according to half height wide of X-ray dif-fraction peak by Debye-Scherrer equation showed that the grain size of (Cr,Ti)Si2 phase increased approximate-ly linearly from 68 to 81 nm as the annealing time increases from 2 to 8 h.The films obtained by annealing were nanostructured with (111)orientation.The diffraction angle of (Cr,Ti)Si2 phase (111)plane gradually moved to small value with increasing Ti atom fraction,which suggested that the crystalline constant a and c of (Cr,Ti) Si2 phase increase gradually.The variation of crystalline constant showed approximately linear relation with Ti atom fraction due to the substitution of Cr atom by the Ti atom with longer radius in lattice.The computation and analysis showed that the epitaxial growth of (Cr,Ti)Si2(111)on Si(100)results from the low lattice distor-tion energy at interface.The level of CrSi2(111)prefer orientation decreased with increasing Ti atom fraction.

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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