沉積溫度對磁控濺射鍍釕薄膜微觀結構和附著力的影響

王 盼，潘應君，洪 波, 徐源源，楊 林

(武漢科技大學材料與冶金學院，湖北 武漢，430081)

沉積溫度對磁控濺射鍍釕薄膜微觀結構和附著力的影響

王 盼，潘應君，洪 波, 徐源源，楊 林

(武漢科技大學材料與冶金學院，湖北 武漢，430081)

采用中頻磁控濺射技術在鉬圓片表面鍍覆釕薄膜，通過X射線衍射儀、掃描電鏡、平整度儀、宏觀浸蝕試驗和百格測試等對鍍層進行表征和檢測，研究不同沉積溫度對薄膜微觀結構和附著力的影響。結果表明，隨著沉積溫度由室溫升至200 ℃，釕薄膜的表面平整性和致密性逐步改善，附著力得以提高；200 ℃沉積薄膜的膜/基結合力最大，其微觀結構、致密性等也均達到最優；但當沉積溫度進一步提高到300 ℃時，釕薄膜的表面起伏反而增大，附著力有所下降。

釕薄膜；鉬基片；磁控濺射；鍍膜；沉積溫度；附著力；微觀結構

鉬因具有高熔點、高強度、高硬度以及良好的導電性和耐磨性等優異性能而被廣泛應用于晶閘管、半導體的核心配件[1]，它能極大提高電子器件的使用壽命。但是鉬的高溫抗氧化性能很差，鉬在空氣中加熱到約400 ℃就開始氧化，在表面生成一層氧化膜，而且表面的氧化膜會如載體一般向鉬基體內部繼續傳遞氧氣，導致鉬的進一步加速氧化[2]，從而在很大程度上影響了鉬的使用壽命。在鉬片表面鍍一層釕薄膜能夠起到有效的保護作用。釕薄膜有良好的導電導熱性以及耐磨性，可以進一步改善鉬片的性能，同時釕與鉬的線膨脹系數相近(分別為6.4×10-6、5.2×10-6K-1)，也為在鉬片表面鍍覆釕薄膜提供了可能性。……