非超高本底真空条件下沉积低氧含量ZrB2薄膜

摘要

磁控溅射制备易氧化质薄膜一般需要超高本底真空条件,而超高真空条件在大面积、大批量镀膜工程中存在成本过高或较难实现的问题。通过在磁控溅射镀膜室内部附加1套辅助Ti靶,利用从Ti靶溅射出的Ti原子对氧的亲合作用,消耗镀膜腔内残余气氛特别是氧的含量,以期能够达到近似超高本底真空条件下的镀膜效果。以磁控溅射制备ZrB2薄膜为研究对象,对比研究了辅助Ti靶开启与否对制成ZrB2薄膜成分与微观组织及性能的影响,发现在相同的工艺条件下,辅助Ti靶开启可使ZrB2薄膜中的O含量由辅助Ti靶不开启的24.77 at.%降低为2.94 at.%;组织结构与性能对比分析结果表明,Ti靶不开启制成的高O含量ZrB2薄膜呈非晶结构,电阻率为682μΩ·cm,而Ti靶开启制成的低O含量ZrB2薄膜为多晶结构,电阻率降低至348μΩ·cm。