氟化镁基底上HfO_2中间层对Al_2O_3薄膜微观组织和力学性能的影响（英文）

采用电子束蒸镀技术在氟化镁基底上制备了单层Al_2O_3薄膜和含有HfO_2中间层的HfO_2/Al_2O_3双层薄膜。在空气中对所制备的薄膜进行1 h 600℃的退火处理。通过掠入角X射线衍射仪(GIXRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、纳米压痕和划痕法对薄膜的微观结构、红外透过率和力学性能进行了表征。结果表明:退火处理后HfO_2/Al_2O_3双层薄膜中形成了一层树枝状的新层,这种新层的硬度大于17.5 GPa。这种高硬度的新层能够保护氟化镁基底不被划伤。从GIXRD图谱中只能找到单斜相HfO_2的衍射峰,而Al_2O_3薄膜仍然保持非晶态。从这些结果中可以推断出HfO_2从非晶态向单斜相的转变促进了这种树枝状新层的产生,也正是这种新层提高了保护薄膜的力学性能。