基片温度对磁控溅射HfO2薄膜结构和性能影响分析

• 作者: 刘卫国 刘政 徐均琪 惠迎雪 王钊
• 来源期刊: 应用光学
• 学科: 工学
• 关键词: HfO2薄膜 磁控溅射 晶体结构 组分 纳米力学性能
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 光学计量与测试
• 页码范围: 872-879
• 页数: 8页
• 分类号: TN3058|O484.1
• 字数: 3746字
• 语种: 中文
• DOI: 10.5768/JAO201637.0603001

摘要

在纯氧条件下,采用直流磁控溅射技术在单晶硅基片上沉积氧化铪(HfO2)薄膜,并研究了沉积过程中基片温度对薄膜结构和性能的影响规律.利用X射线衍射仪(XRD)和X射线能谱(XPS)表征了薄膜的晶体结构和组分,利用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,利用纳米力学测试系统表征了薄膜的纳米硬度和弹性模量.结果表明:磁控溅射制备的HfO2薄膜样品呈(111)择优生长,其晶粒尺寸随着基片温度的升高而增大,但其晶型并不发生转变.随着基片温度的增加,基片中的硅元素向薄膜内扩散,影响了薄膜的化学计量比.沉积薄膜的表面形貌和力学性能亦受到其结构和组分变化的影响.在200 ℃条件下制备的HfO2薄膜纯度高,O、Hf元素化学计量达到了1.99,其表面质量和力学性能均达到了最佳值,随着基片温度升高至300 ℃以上,薄膜纯度下降,表面质量和力学性能均产生劣化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐均琪	西安工业大学光电工程学院	87	611	13.0	20.0
2	刘卫国	西安工业大学光电工程学院	112	575	12.0	17.0
3	惠迎雪	西安工业大学光电工程学院	38	186	6.0	12.0
4	王钊	西安工业大学光电工程学院	3	5	2.0	2.0
5	刘政	中科院西安光学精密机械研究所	3	4	1.0	1.0