由 Ti3SiC2 复合靶生长的外延 Tin+1SiCn MAX 相薄膜的成分依赖性
材料科学
2019-01-18 v1
摘要
我们研究了在从室温（无外加加热）到 970 oC 的温度范围内溅射 Ti3SiC2 复合靶，以及在 850 oC 下溅射功率对 Al2O3(0001) 衬底上沉积 Ti3SiC2 薄膜的影响。由飞行时间能量弹性反冲探测分析得到的元素组成显示所有薄膜中碳均过量，这由 C、Si 和 Ti 之间角分布差异解释，其中 C 在溅射过程中散射最少。氧含量在室温沉积的薄膜中为 2.6 at.%，并随沉积温度升高而降低，表明较高温度有利于高纯度薄膜。X 射线光电子能谱的化学键分析显示 Ti3SiC2 薄膜中存在 C-Ti 和 Si-C 键，Ti3SiC2 复合靶中存在 Si-Si 键。X 射线衍射揭示在衬底温度高于 850 oC 时可由 Ti3SiC2 复合靶沉积出 Ti3SiC2、Ti4SiC3 和 Ti7Si2C5 相，而在较低温度下生长 TiC 和 Nowotny 相 Ti5Si3Cx。高分辨扫描透射电子显微镜显示 970 oC 下 Ti3SiC2、Ti4SiC3 和 Ti7Si2C5 在 TiC 上的外延生长。四探针电阻率测量给出 120 至 450 micro-Ohm-cm 范围内的值，且含 Ti3SiC2、Ti4SiC3 和 Ti7Si2C5 的薄膜值最低。
引用
@article{arxiv.1901.05904,
title = {Compositional dependence of epitaxial Tin+1SiCn MAX-phase thin films grown from a Ti3SiC2 compound target},
author = {Martin Magnusona and Lina Tengdelius and Grzegorz Greczynski and Fredrik Eriksson and Jens Jensen and Jun Lu and Mattias Samuelsson and Per Eklund and Lars Hultman and Hans Högberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.05904},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 7 figures