宋贵宏
. 2014, 45(23): 27-0.
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本文利用多靶磁控溅射设备交替沉积Cr,Ti层和Si层,并通过随后的真空退火处理,制备了掺杂Ti的CrSi2薄膜。交替沉积薄膜500℃退火2h,薄膜中除含有(Cr,Ti)Si2相外,还有部分沉积Si和少量生成CrSi相;退火时间增加,沉积Si相和CrSi相减少而(Cr,Ti)Si2相增多;500℃退火6h及以上时间,薄膜中仅有(Cr,Ti)Si2相。薄膜X射线衍射峰半高宽估算平均晶粒尺寸表明,退火时间从2h增加到8h,薄膜中(Cr,Ti)Si2相晶粒尺寸由68 nm近似线性增加到81 nm。退火获得的(Cr,Ti)Si2薄膜具有纳米结构和具有(111)面单一取向。随着掺杂Ti摩尔分数的增加,薄膜X射线衍射谱中(Cr,Ti)Si2(111)晶面衍射角逐渐向低角度方向移动,这反映(Cr,Ti)Si2相的晶格常数a和c逐渐增大。晶格常数的变化与掺杂Ti的摩尔分数近似呈线性关系,这是结构中原子半径较大的Ti原子替换原子半径较小Cr所造成的。计算分析显示,单晶Si(100)上(Cr,Ti)Si2(111)晶面外延生长是它们的界面晶格畸变能较低的结果;Ti摩尔分数增加,(Cr,Ti)Si2薄膜的(111)晶面择优取向程度下降。