频率和脉冲时间对大功率脉冲磁控溅射氮化钛沉积速率和形貌的影响

• 作者: Ali Reza FARHADIZADEH Hamid GHOMI Saeed GHASEMI
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 大功率脉冲磁控溅射(HiPIMS) 氮化钛 响应面法(RSM) 沉积速率 方差分析
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 2577-2590
• 页数: 14页
• 字数: 923字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(19)65165-4

摘要

采用大功率脉冲磁控溅射(HiPIMS),在不同频率(162～637 Hz)和脉冲时间(60～322μs)条件下,将氮化钛薄膜沉积在硅基体上.采用响应面法研究频率和脉冲时间对电流波形、晶体取向、显微组织的协同影响,特别是对恒定时间、平均功率为250 W条件下氮化钛沉积速率的影响.分别用XRD和FESEM对沉积薄膜的晶体结构和形貌进行分析.结果表明,样品的沉积速率与脉冲时间和脉冲频率有很大的关系,沉积速率在4.5～14.5 nm/min之间变化.回归方程和方差分析显示,当频率为537 Hz、脉冲时间为212μs时,沉积速率最大为(17±0.8)nm/min,实验测量所得此条件下的沉积速率为16.7 nm/min,与预测值吻合较好.