B掺杂对Ti薄膜结构与性能的影响

张玲; 何智兵; 廖国; 谌家军; 许华; 李俊

doi:10.7498/aps.61.186803

摘要

采用双靶共溅射方法制备了微量B掺杂的Ti薄膜样品, 利用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品的掺杂原子浓度、表面形貌、晶型结构、晶粒尺寸和应力进行了分析表征. 研究表明: 掺杂后的Ti薄膜晶粒得到明显细化, 并随着掺杂浓度的增大, 薄膜的晶粒尺寸呈减小趋势, 当掺杂浓度为5.50 at%时, Ti薄膜晶粒尺寸减小为1.3 nm, 呈现出致密的柱状结构. B掺杂后的Ti薄膜应力由压应力转变为张应力.

关键词:

Ti薄膜 /
B掺杂 /
表面形貌 /
磁控溅射

Abstract

B-doped Ti film is fabricated by direct current magnetron sputtering. The doping concentration, surface morphology, crystal structure, crystal grain diameter and stress are characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. It is found that, with the increase of B doping, the crystal grain diameter decreases monotonically and reaches a minimum of 1.3 nm at a B doping concentration of 5.50 at.%. The B-doped Ti film presents a compact columnar structure at that concentration. The stress of Ti film changes from compressive stress to tensile stress when B is doped.

Keywords:

作者及机构信息

1.
西华师范大学物理与电子信息学院, 南充 637002;

2.
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 高温高密度等离子体物理重点实验室, 绵阳 621900

基金项目: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室基金(批准号: 9140c680501007)资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Physics and Electronic Information, China West Normal University, Nanchong 637002, China;

2.
Centre of Laser Fusion Research, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

Funds: Project supported by the Science and Technology on Plasma Physics Laboratory of the Research Center of Laser Fusion CAEP, China (Grant No. 9140c680501007).

参考文献

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施引文献

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