基片温度对磁控溅射HfO_2薄膜结构和性能影响分析

作者：惠迎雪; 刘政; 王钊; 刘卫国; 徐均琪

来源：应用光学, 2016, (06): 872-879.

• HfO2薄膜
• 磁控溅射
• 晶体结构
• 组分
• 纳米力学性能 HfO2 thin film
• magnetron sputtering
• crystal structure
• component
• surface topography
• nano-mechanical properties

在纯氧条件下,采用直流磁控溅射技术在单晶硅基片上沉积氧化铪(HfO_2)薄膜,并研究了沉积过程中基片温度对薄膜结构和性能的影响规律。利用X射线衍射仪(XRD)和X射线能谱(XPS)表征了薄膜的晶体结构和组分,利用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,利用纳米力学测试系统表征了薄膜的纳米硬度和弹性模量。结果表明:磁控溅射制备的HfO_2薄膜样品呈(111)择优生长,其晶粒尺寸随着基片温度的升高而增大,但其晶型并不发生转变。随着基片温度的增加,基片中的硅元素向薄膜内扩散,影响了薄膜的化学计量比。沉积薄膜的表面形貌和力学性能亦受到其结构和组分变化的影响。在200℃条件下制备的HfO_2薄膜纯度高,...

• 单位
  飞秒光电科技(西安)有限公司; 飞秒光电科技（西安）有限公司; 西安工业大学; 中国科学院; 中国科学院西安光学精密机械研究所