退火温度对RF磁控溅射ZnO薄膜力学性能的影响

摘要：

采用X射线衍射分析(XRD),原子力显微镜(AFM)及纳米压痕技术测试分析了多晶ZnO薄膜的晶格结构和力学性能.薄膜的制备采用了射频(RF)磁控溅射方法,并分别在不同温度下进行了退火处理.XRD分析显示随着退火温度的上升,薄膜的晶粒尺寸逐步增大,且C轴取向显著增强.压痕测试结果表明,由于尺寸效应的影响,硬度随退火温度的变化有明显的趋势,从2.5GPa(常温下)逐步增加到5.5GPa(4500C),随着温度的进一步上升,硬度值又逐步下降到4.5GPa(650℃).弹性模量整体随退火温度的变化并不呈现明显的规律,但在450℃和200℃下退火分别有最大值26.7GPa和最小值21.5GPa,这是由于尺寸效应与晶格取向的双重作用的结果.测试结果表明适当的退火处理对ZnO薄膜的结晶品质与力学性能有明显的改善.

关键词：X衍射分析、原子力显微镜、纳米压痕、RF磁控溅射、退火

所属期刊栏目：14

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2006AA042311

在线出版日期：2008-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：273-277