溅射沉积Mg2(Sn,Si)薄膜组织结构与导电性能

• 作者: 刘倩男 宋贵宏 李贵鹏 杜昊 胡方
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: Mg2(Sn Si)薄膜 Mg含量 电导率 迁移率 XPS
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 页码范围: 1469-1476
• 页数: 8页
• 分类号: TB383
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2019.00115

摘要

采用Mg-Sn-Si-Bi合金和高纯Mg双靶,通过转动基材并调节Mg靶溅射时间,在单晶Si(111)衬底上顺序沉积并获得了Mg含量变化的Mg-Sn-Si-Bi薄膜.结果 表明,保持合金靶溅射时间不变,薄膜中Mg的含量随Mg靶溅射时间的延长明显增大,同时薄膜中Sn、Si的含量呈减小趋势.薄膜中Mg含量的变化导致其相结构和导电性能发生改变.当Mg含量(原子分数)由71.437％变化到64.497％,薄膜具有单一的立方Mg2(Sn,Si)固溶体相结构;当Mg含量减小到59.813％及以下时,薄膜中Mg2(Sn,Si)固溶体相消失而出现立方Mg2Sn和立方Mg2Si两相;随Mg含量进一步减小到54.006％,薄膜中除Mg2Sn相外还出现了金属Sn相,并且该金属相含量随Mg含量的减少而增大,相应的立方Mg2Sn相含量减少,但Mg2Si相含量几乎没有变化.单一固溶体立方相结构的薄膜具有较大的载流子浓度和迁移率,因此电导率较大.然而,薄膜中金属Sn相的出现导致载流子迁移率显著下降,薄膜导电率也明显降低.