渗硼镀膜法制备TiBN薄膜的电子导电性及其潜在应用前景

摘要

报道一种新的TiBN薄膜制备方法和薄膜的导电性,该方法是以B4 C,SiC和KBF4作为固体渗硼剂,钛粉末材料作为Ti源,采用低成本固体渗硼法(以下简称渗硼镀膜法)制备成TiBN薄膜.对该薄膜的电阻率进行了系统检测,发现薄膜具有优良的电子导电性,电阻率达到0.495×10-7Ω·m,最好电阻率数值达到0.0778×10-7Ω·m,优于用PVD方法在同样基体上制备的TiN薄膜的电阻率(82.7×10-7Ω·m);优于Cu的电阻率(0.168×10-7Ω·m);优于石墨的电阻率(平行于石墨层的(25～50)×10-7Ω·m和垂直于石墨层的30000×10-7Ω·m);优于无定型碳的电阻率((5000.0～8000.0)×10-7Ω·m).经300,400,500和600℃,5 h氧化处理的TiBN薄膜仍然保持良好的导电性(600℃时电阻率为0.641×10-7Ω·m).TiBN薄膜厚度为微米级,颗粒尺寸为纳米级,可用于制备新型、 高效微电子器件、 储能器电极、 隔离体、 集电体,在电子元件和储能器领域有潜在的应用前景.