反应气体流量对CVD钽性能影响研究

摘要

介绍了化学气相沉积（CVD）技术制备难熔金属钽涂层的原理及方法。利用TaC15-H2·HCl反应体系，以冷壁式化学气相沉积法在钼基体表面沉积了钽涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线物相分析仪（XRD）、显微硬度计等分析手段，研究了反应气体（氢气、氯气）的流量变化对钽涂层的沉积速率、结构、表面形貌、硬度及密度等的影响；应用Harris公式，计算了钽涂层的织构系数，获得了钽涂层的择优取向。研究结果表明：随着氢气流量的增加，涂层沉积速率加快，随着氯气流量的增加，涂层的沉积速率则是先增加后减小；涂层由体心立方结构的钽（α—Ta）构成，表面形貌呈类金字塔形结构，涂层（200）晶面方向为最快生长方向；反应气体流量变化对涂层硬度及密度的影响均不明显；涂层维氏硬度在HV130．94～HV152．43之间，涂层致密性好，相对密度都在99．65％以上。