磁控溅射法制备纳米Cu薄膜及其微结构的研究

摘要

采用磁控溅射法制备出以ITO为基底的纯Cu薄膜,考察溅射时间和基底温度等工艺条件对生长Cu薄膜的影响。用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的形貌、厚度和结构进行表征。实验结果表明:在一定范围内调控衬底温度和溅射时间,可获得不同形貌、尺寸和厚度的Cu薄膜,所得薄膜的晶体结构为面心立方结构,均沿(111)方向择优生长。时间是控制晶粒尺寸的重要因素,溅射时间为40 min,所得薄膜粒子较小,结晶度好,且薄膜致密均匀,随着镀膜时间的增加,膜厚与之成线性关系增加,沉积速率为0.242μm/min;温度对薄膜形貌影响显著,100℃时可获得由小粒子堆积成的类柱状结构组成的薄膜,200℃时可获得由小粒子堆积成的球形团簇组成的薄膜,随着镀膜温度的增加,膜厚与之不呈线性关系,沉积速率随温度的增加而增大;该方法所制备铜薄膜在催化、传感器等领域有潜在的应用价值。