磁控溅射CoCrFeNi高熵合金薄膜的硬度和电阻率研究

• 作者: 刘晓东 方峰 杜兴 王章忠 皮锦红 谈淑咏 霍文燚
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 磁控溅射 CoCrFeNi高熵合金薄膜 硬度 电阻率
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 157-162,171
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 3870字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.10.019

摘要

目的 研究溅射功率对CoCrFeNi高熵合金薄膜硬度和电阻率的影响,期望获得同时具有高硬度和高电阻率的高熵合金薄膜,为其在电阻薄膜领域的应用提供实验基础.方法 在不同溅射功率条件下(40、60、80、100 W),利用CoCr合金靶、Ni片和Fe片拼接成合金靶,采用磁控溅射法在硅基底表面沉积CoCrFeNi高熵合金薄膜.利用XRD分析薄膜相结构,通过SEM分析薄膜成分和形貌,利用显微硬度计测量薄膜硬度,采用双电测四点探针法测定薄膜电阻率.结果 不同溅射功率下制备的CoCrFeNi薄膜均与基底结合良好,呈柱状生长模式,且合适的溅射功率有助于获得等摩尔比高熵合金薄膜.随着溅射功率由40 W升高至100 W,薄膜结晶性得到改善,形成简单的FCC相,(111)择优生长更加强烈,柱状生长愈加明显,晶粒尺寸增大,硬度和电阻率降低.结论 溅射功率对CoCrFeNi薄膜组织和性能具有重要影响.当溅射功率为40 W时,CoCrFeNi薄膜同时具有最高硬度和最大电阻率,其值分别为940.5HV和336.5μΩ?cm.