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直流中频磁控溅射沉积HfN薄膜的力学和结构行为( Mechanical and Structural Behavior of HfN Thin Films Deposited by Direct Current and Mid-Frequency Magnetron Sputtering )
Sung-Yong Chun
利用直径为3英寸、纯度为99.9%的铪金属靶材，在氩/氮气氛下，采用直流磁控溅射(dcMS)和中频磁控溅射(mfMS)在硅衬底上制备了纳米HfN薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、纳米压痕等测试手段对材料的结构、形貌和力学性能进行了评价。X射线衍射图表明，dcMS溅射薄膜具有δ-HFN和HFN0.4混合相，而mfMS溅射薄膜则为单一δ-HFN相。mfMS沉积的薄膜比DCMS沉积的薄膜具有更高的机械硬度和更小的表面粗糙度。单一δ-HfN相的氮化铪薄膜的硬度最高，为24.5GPa，而δ-HfN和HfN0.4相混合的氮化铪薄膜的硬度最低，为18.3GPa。综上所述，溅射技术对薄膜的性能起着至关重要的作用，可以用来调节HfN薄膜的结构和硬度。
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