氮气流量对C、N共掺杂NiCr合金薄膜微观结构和电性能的影响

作者：赖莉飞; 王金霞; 鲍明东

来源：表面技术, 2019, 48(12): 131-139.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.015

• C、N共掺杂NiCr合金薄膜
• 埋入式薄膜电阻
• 磁控溅射
• 微观结构
• 电性能

目的提高埋入式薄膜电阻材料的电性能,使其具有较大的方阻值、电阻率和较小的电阻温度系数。方法利用闭合磁场非平衡反应磁控溅射技术,制备C、N共掺杂NiCr合金埋入式薄膜电阻材料。以前期优化后的溅射参数作为基本实验条件,通过改变氮气流量,分别在铜箔基底和参照基底载玻片上,沉积C、N共掺杂Ni Cr合金埋入式薄膜电阻材料。用扫描电子显微镜(SEM)和白光干涉仪表征薄膜的表面形貌,用X射线衍射仪(XRD)表征薄膜的微观结构,用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线能量散射谱仪(EDS)测试薄膜的成分,用表面轮廓仪测膜厚,用拉曼光谱仪分析薄膜中的C元素,用四探针测量系统测试埋阻的方阻值和热稳定性。结果随着氮气流量的增加,薄膜的衍射峰减弱,非晶化程度增强;当氮气流量为15 mL/min时,薄膜能获得较小的电阻温度系数和较大电阻率,此时薄膜的电阻温度系数范围为0≤TCRNi Cr CN≤1.663?10?4 K?1,电阻率可达到2.2970×10?3Ω?cm。结论反应溅射中产生的中间相Cr2N和CN对薄膜的电阻率和方阻值有影响,C、N共掺杂Ni Cr合金埋入式薄膜电阻材料的电性能优于NiCr合金薄膜和C掺杂Ni Cr合金薄膜电阻材料。

• 单位
  宁波工程学院