磁控溅射沉积Cu-Nb薄膜的特征及热退火的影响

• 作者: 周铖 孙勇 彭明军 段永华 郭中正
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: Cu-Nb合金薄膜 纳米晶结构 热退火 显微硬度 电阻率
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 59-65
• 分类号: TB43|TG146.4
• 字数: 3525字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.012

摘要

用磁控共溅射法制备含铌1.16%～27.04%(原子分数)的Cu-Nb合金薄膜,运用EDX,XRD,SEM,TEM,显微硬度仪和电阻仪对沉积态和热退火态薄膜的成分、结构和性能进行了研究.结果表明,Nb添加显著影响Cu-Nb合金薄膜微结构,使Cu-Nb薄膜晶粒细化,含铌1.82%～15.75%的Cu-Nb膜呈纳米晶结构,存在Nb在Cu中的fec Cu(Nb)非平衡亚稳过饱和同溶体,固溶度随薄膜Nb浓度增加而上升,最大值为8.33%Nb.随Nb含量增加,薄膜中微晶体尺寸减小,Cu-27.04%Nb膜微结构演变至非晶态.与纯Cu膜对比表明,Nb添加显著提高沉积态Cu-Nb薄膜显微硬度和电阻率,总体上二者随膜Nb含量上升而增高.Nb含量高于4.05%时显微硬度增幅趋缓,非晶Cu-Nb膜硬度低于晶态膜,电阻卒则随铌含量上升而持续增加.经200,400及650℃退火1h后,Cu-Nb膜显微硬度降低、电阻率下降,降幅与退火温度呈正相关.XRD和SEM显示,650℃退火后晶态Cu-Nb膜基体相发生晶粒长大,并出现亚微米级富Cu第二相,非晶Cu-27.04%Nb膜则观察到晶化转变和随后的晶粒生长.Nb添加引起晶粒细化效应以及退火中基体相晶粒度增大是Cu-Nb薄膜微观结构和性能形成及演变的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙勇	昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室	105	750	13.0	21.0
2	彭明军	昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室	32	155	8.0	10.0
3	段永华	昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室	34	131	7.0	9.0
4	郭中正	昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室	29	152	8.0	11.0
5	周铖	昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室	6	24	3.0	4.0