反应磁控溅射法制备nc-TiN/a-Si3N4薄膜的Young's模量和内耗

金属学报, 2003, 39(11): 1193-1196. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2003.11.019

反应磁控溅射法制备nc-TiN/a-Si3N4薄膜的Young's模量和内耗

李朝升 ^1, , 王先平 ^2, , 方前锋 ^3, , S.Veprek ^4, , 李世直 ^5,

1.中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室,合肥,230031

2.中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室,合肥,230031

3.中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室,合肥,230031

4.Institute for Chemistry of Inorganic Materials, Technical University Munich, D-85747, Munich, Germany

5.青岛科技大学材料与环境科学学院,青岛,266042

基金项目: 国家自然科学基金(10274086) 德国大众汽车基金

关键词：纳米TiN/非晶Si3N4薄膜 , 内耗 , Young's模量 , 非稳定界面

INTERNAL FRICTION AND YOUNG'S MODULUS OF THE nc-TiN/a-Si3N4 FILMS PREPARED BY REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING METHOD

利用振簧技术测量了不同退火状态下的nc-TiN/a-Si3N4超硬薄膜的Young's模量和内耗随温度的变化关系.在280-300℃附近观察到一个弛豫内耗峰.随着退火温度的升高,该内耗峰逐渐减弱,而Young's模量变化不大.750℃退火后,该内耗峰消失,而模量却从未退火时的430 GPa激增至530 GPa.初步认为该内耗峰来源于非稳定界面的弛豫过程.

参考文献

[1]	Liu A Y, Cohen M L. Science, 1989; 245:841
[2]	Li S Z, Shi Y L, Peng H R. Plasma Chem Plasma Process,1992; 12:287
[3]	Veprek S, Reiprich S, Li S Z. Appl Phys Lett, 1995; 66:2640
[4]	Veprek S, Reiprich S. Thin Solid Films, 1995; 268:64
[5]	Li Z S, Fang Q F, Veprek S, Li S Z. Mater Sci Eng, 2003;A, in press
[6]	Tian M B, Liu D L. Handbook for Thin Film Science and Technique. Beijing: China Machine Press, 1991:400(田民波,刘德令.薄膜科学与技术手册.北京:机械工业出版社,1991:400)
[7]	Yuan L X,Fang Q F.Acta Metall Sin,1998;34:1016(袁立曦,方前锋.金属学报,1998;34:1016)
[8]	Nowick A S, Berry B S. Anelastic Relaxation in Crystalline Solids. New York: Academic Press, 1972:94
[9]	Zhang L D. Nanomaterials. Shenyang: Liaoning Science and Technology Press, 1994:93(张立德.纳米材料.沈阳:辽宁科学技术出版社,1994:93)
[10]	Prieler M, Bohn H G, Schilling W, Trinkaus H. J Alloys Compd, 1994; 211/212:424

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