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Cu/Zr纳米多层膜微结构与力学性能
引用本文:苑永涛,方敬忠,刘红,陈志强.Cu/Zr纳米多层膜微结构与力学性能[J].光电工程,2008,35(10):17-20.
作者姓名:苑永涛  方敬忠  刘红  陈志强
作者单位:中国科学院光电技术研究所,成都,610209
摘    要:本文利用直流磁控溅射方法在石英玻璃基片上制备一系列自支撑Cu/Zr纳米多层膜,使用箱式电炉对多层膜进行退火处理,利用显微硬度计,X射线衍射仪、扫描探针显微镜表征了多层膜的力学性能与微观结构,研究了不同工艺参数对纳米多层膜性能的影响.研究结果表明:当Cu调制层厚从42 nm增加至140nm时,多层膜显微硬度从4.9 GPa逐渐降低至4.0 GPa;当Zr调制层厚从3.2 nm增加至4.8 nm时,显微硬度值从6.51 GPa降低至5.64 GPa,硬度值降低13.4%,而从4.8 nm增至8 nm时,显微硬度值变化不大(约5.7 GPa);合适的温度退火时,多层膜微观缺陷消失,表面形貌更均匀,显微硬度增加.利用Chu和Barnett提出的硬度增强理论模型对Cu/Zr纳米多层膜表现出的超硬现象进行了理论分析和解释.

关 键 词:磁控溅射  纳米多层膜  显微硬度  退火
收稿时间:2008/4/25

Microstructure and Mechanical Performance of Cu/Zr Nano-multilayer Films
YUAN Yong-tao,FANG Jing-zhong,LIU Hong,CHEN Zhi-qiang.Microstructure and Mechanical Performance of Cu/Zr Nano-multilayer Films[J].Opto-Electronic Engineering,2008,35(10):17-20.
Authors:YUAN Yong-tao  FANG Jing-zhong  LIU Hong  CHEN Zhi-qiang
Affiliation:YUAN Yong-tao,FANG Jing-zhong,LIU Hong,CHEN Zhi-qiang(Institute of Optics , Electronics,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610209,China)
Abstract:Cu/Zr nano-multilayer films are prepared by Direct Current(DC) magnetron sputtering in the silex substrate,and the box-type furnace is used to anneal.Micro-sclerometer,X-ray Diffractometer(XRD) and Scanning Probe Microscope(SPM) are used to analyze the mechanical performance and microstructure of Cu/Zr nano-multilayer films.The relation of process parameters and performance is investigated.Results show that:When Cu modulation thickness varies between 42 nm and 140 nm,the microhardness of Cu/Zr nano-multilay...
Keywords:magnetron-sputtering  nano-multilayer films  microhardness  annealing  
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