文档名：组合靶共溅射沉积CuW复合薄膜的结构与性能
摘要：用嵌入组合型靶材,采用磁控共溅射方法,在单晶硅和聚酰亚胺衬底上制备Cu-W复合薄膜.分别运用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和原子力显微镜对Cu-W复合薄膜的成份、结构及表面形貌进行分析表征.选用微小力测试系统、纳米压痕仪及四探针仪分别测试复合薄膜的屈服强度σ0.2和裂纹萌生临界应变εc、显微硬度H及电阻率ρ.结果表明:可通过调整组合型靶材环状溅射刻蚀区内W靶所占的面积比,有效地调控复合薄膜的W含量.随W靶的面积占比从6％增至30％,Cu-W复合薄膜的W含量从2.6at.％增至16.9at.％.W在Cu中的固溶度延展,复合膜内存在面心立方(fcc)Cu(W)亚稳固溶体,随复合膜中W含量增加,W在Cu中的固溶度从1.7at.％W增至10at.％W,复合膜的平均晶粒从32nm减小至16nm,表面光洁度提高.W含量增加时,复合膜的屈服强度σ0.2、显微硬度H及电阻率ρ增加,而裂纹萌生临界应变εc减小.
Abstract：Cu-Wcompositethinfilmswerepreparedonsingle-crystalsiliconandpolyimidesubstratesbymagnetronco-sputteringmethodwithembeddedcombinationtargets.Thecomposition,structureandsurfacemorphologyofCu-Wcompositethinfilmswereanalyzedandcharacterizedusingenergydispersivespectrometer,X-raydiffractometer,scanningelectronmicroscopeandatomicforcemicro-scope,respectively.Theyieldstrengthσ0.2,criticalstrainofcrackinitiationεc,microhardnessHandelectricalresistivityρofcompositethinfilmsweretestedusingmicroforcetestingsystem,nano-inden-tationinstrumentandfour-pointprobe,respectively.TheresultsshowthattheWcontentofthecompos-itethinfilmscanbeeffectivelycontrolledbyadjustingthearearatiooftheWtargetintheannularsput-teringetchingzoneofthecombinationtargets.AstheproportionofWtargetareaincreasesfrom6％to30％,theWcontentofCu-Wcompositethinfilmsincreasesfrom2.6at.％to16.9at.％.Thesolidsolu-bilityofWinCuextendsandwiththepresenceoffacecenteredcubic(fcc)Cu(W)metastablesolidso-lutioninthecompositefilms.AstheWcontentofthecompositefilmsincreases,thesolidsolubilityofWinCuincreasesfrom1.7at.％Wto10at.％W.Theaveragegrainofthecompositefilmsdecreasesfrom32nmto16nm,andthesurfacesmoothnessimproves.WhentheWcontentincreases,theyieldstrengthσ0.2,microhardnessH,andelectricalresistivityρofthecompositefilmsincrease,whilethecriticalstrainofcrackinitiationεcdecreases.
作者：郭中正 闫万珺 张殿喜 杨秀凡 蒋宪邦 周丹彤Author：GuoZhongzheng YanWanjun ZhangDianxi YangXiufan JiangXianbang ZhouDantong
作者单位：安顺学院电子与信息工程学院,贵州安顺561000
刊名：电镀与精饰 ISTICPKU
Journal：Plating&Finishing
年，卷(期)：2024, 46(4)
分类号：TG146.1
关键词：组合靶 共溅射 Cu-W复合薄膜
Keywords：combinationtargets co-sputtering Cu-Wcompositethinfilms
机标分类号：E923.1TG174.444TB383
在线出版日期：2024年5月15日
基金项目：贵州省科技计划项目组合靶共溅射沉积Cu-W复合薄膜的结构与性能[
期刊论文] 电镀与精饰--2024, 46(4)郭中正 闫万珺 张殿喜 杨秀凡 蒋宪邦 周丹彤用嵌入组合型靶材,采用磁控共溅射方法,在单晶硅和聚酰亚胺衬底上制备Cu-W复合薄膜.分别运用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和原子力显微镜对Cu-W复合薄膜的成份、结构及表面形貌进行分析表征.选用微小力测试系统、纳米压痕...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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