衬底温度对磁性Fe-N薄膜生长机制影响的研究

摘要

采用直流磁控溅射方法,以N<,2>/Ar作为放电气体,在玻璃衬底上(衬底分别处于高温和250℃温度)沉积了Fe-N薄膜.采用X光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、超导量子干涉(SQUIDS)分析了薄膜的成分、结构及磁性性能.结果表明,当氮气流量比为10﹪(N<,2>/N<,2>+Ar)时,衬底温度对Fe-N薄膜的成分、结构及磁性性能有较大的影响.采用原子力显微镜(AFM)和掠入射X射线衍射(GIXD)获得了薄漠表面形貌信息,结合动力学标度方法研究了薄膜的生长机制同衬底温度的关系.结果表明,采用磁控溅射方法制备的Fe-N薄膜动力学标度指数之间满足α+α/β=2的关系,两种衬底温度条件下得到的薄膜表面都存在一定程度的空位或孔洞,粒子有悬臂生长现象.直流磁控溅射条件下沉积的Fe-N薄膜属于KPZ生长普适类.