Cu_3N薄膜及其研究现状

Cu3N薄膜是近10年来研究的热点材料之一。Cu3N是立方反ReO3结构,理想立方反ReO3结构的一个晶胞中Cu原子占据立方边的中心位置而N原子占据立方晶胞的八个顶点,此结构的体心位置有一较大间隙,Cu原子以及其他原子如Pd、碱金属原子等很有可能进入此位置导致Cu3N的电学性能、光学性能等发生很大的变化,这使得该材料具有很大的潜在应用价值。Cu3N的晶格常数为0.3815nm,密度5.84g/cm3,分子量204.63,颜色呈黑绿色或红褐色,空间点群Pm3m。Cu3N薄膜在室温下相当稳定并且热分解温度较低(300℃左右),热分解前后薄膜的光学反射率有较大差别,这可使Cu3N薄膜用作一次性光记录材料。此外,Cu3N薄膜还可用作在S i片上沉积金属Cu线的缓冲层、低磁阻隧道结的阻挡层、自组装材料的模板等。

Cr掺杂对Cu_3N薄膜结构、形貌和光学特性的影响

采用射频反应磁控溅射镀膜方法在玻璃基底上制备了Cr掺杂Cu3N薄膜,并研究了Cr掺杂对Cu3N薄膜的结构、形貌和光学特性的影响。X射线衍射结果显示Cr的掺入并不会改变薄膜的择优生长方向,但是随着Cr掺杂浓度的增加,一方面衍射峰会逐渐减弱,说明Cr会抑制Cu3N的结晶和生长;另一方面衍射峰会向小角度偏移,说明Cu3N的晶格常数在逐渐增大。扫描电子显微镜结果显示随着Cr掺杂浓度的增加,颗粒尺寸逐渐变小,但一直保持球形,这与X射线衍射结果一致。吸收光谱曲线显示随着Cr掺杂浓度的增加,其吸收率在不断下降。同时Cr掺杂使得Cu3N薄膜的光学帯隙从1.498eV减小到1.0eV,实现了帯隙的连续可调。

等离子体对材料表面作用机理分析

等离子体是由大量的电子、离子、中性粒子组成.等离子体中存在着复杂的原子分子过程以及复杂的物理化学反应,这些粒子和这些复杂的过程作用于材料表面,会使材料表面的结构、成分和性能发生变化.详细分析了等离子体对材料表面作用的过程及机理,并以磁控溅射制备氮化铜薄膜为例,讨论了气体压强和基底温度对薄膜结构的影响.