退火工艺对磁控溅射LiCoO2薄膜形貌与力学性能的影响

• 作者: 刘伟明 张旋 张晓锋 李佳明 陈牧 颜悦 马一博
• 来源期刊: 航空材料学报
• 关键词: LiCoO2薄膜 表面形貌 硬度 杨氏模量 摩擦因数
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 90-98
• 页数: 9页
• 分类号: TB125
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1005-5053.2019.000091

摘要

采用磁控溅射方法在单晶Si(100)上制备LiCoO2薄膜并选择不同退火温度、保温时间和退火气氛对薄膜进行热处理,研究不同退火条件对LiCoO2薄膜形貌、组成、晶体结构和力学性能的影响.结果表明:退火过程将LiCoO2薄膜表面粗糙度从11.63 nm降低至6.13 nm,且退火气氛对LiCoO2薄膜表面形貌影响最大;LiCoO2薄膜退火产生Li2O、CoO、Co3O4等副产物,薄膜组成被破坏;任一退火条件均能使LiCoO2薄膜结晶,平均晶粒尺寸约为30 nm,退火温度对LiCoO2薄膜晶粒尺寸和残余应力影响最大;LiCoO2薄膜退火后,其硬度H、杨氏模量Er增大一个数量级,最优退火工艺下(600℃,60 min,纯O2气氛),H3/Er2比例为0.03 GPa,抵抗塑性变形能力好.