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Al/AlN多层膜的结构和力学性能研究

吴志国  张广安  范晓彦  王明旭  王君  闫鹏勋  
【摘要】:采用柱状靶直流磁控溅射制备了Al、AlN薄膜和Al/AlN多层膜。Al单组分膜呈现很强的(111)衍射峰,AlN相在单层膜中呈现(100)的择优取向,而在多层膜样品中为(002)的择优取向,同时出现Al的衍射峰,相应的衍射峰强度很弱。调制周期Λ=2nm的样品没有出现明显的小角衍射峰,说明多层结构消失。XPS结果表明多层膜比单层膜容易获得接近理想化学配比的AlN薄膜,而且抗氧化性能较优。通过增加AlN层的厚度,多层膜硬度没有明显提高;多层膜硬度在调制周期为16nm时达到极大,可达24.5GPa,出现明显的硬度增强,这种增强归因于Al和AlN的弹性模量差异。

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