制备条件对Fe-Ta-N薄膜的结构和软磁性能的影响

应用射频磁控溅射法制备了 Fe- Ta- N薄膜 ,系统地研究了制备工艺对 Fe- Ta- N薄膜结构和软磁性能的影响。首先 ,制备了不同钽含量的薄膜 ,发现 (Fe89.5Ta10 .5) - N薄膜具有很好的软磁性能 ,氮分压 P(N2 ) =5时 ,矫顽力获得最小值 ,Hc=1 4A/m。此时 ,样品呈现纳米晶结构 ,晶粒尺寸 D≤ 1 0 - 8m。并且 ,钽掺杂能抑制铁氮化合物的生成 ,使薄膜在高氮分压范围内具有高的饱和磁化强度 ,Ms=1 2 4 2 k A/m。其次 ,考察了热处理对 (Fe89.5Ta10 .5) - N薄膜结构和磁性能的影响。 P(N2 ) =5时 ,沉积态薄膜为非晶结构 ,矫顽力很大 ;在热处理过程中 ,薄膜逐渐晶化 ,40 0℃热处理后 ,晶化度达到 40 % ,形成纳米晶结构 ,矫顽力迅速减小。最后 ,比较了不同溅射功率和总气压对 (Fe89.5Ta10 .5) - N薄膜结构和磁性能的影响 ,发现薄膜可在较大的溅射功率和总气压范围内保持优异的软磁性能 。