磁控溅射法制备Cu/ITO薄膜及其耐蚀性能研究

采用磁控溅射技术在ITO基底上制备出了Cu薄膜,考察了溅射压强和溅射功率对Cu薄膜微观结构的影响,采用电子扫描显微镜、X射线衍射仪对薄膜的形貌和结构进行了表征,并采用电化学腐蚀实验研究了薄膜的耐蚀性能。结果表明:随着压强从3 Pa增加到8 Pa,薄膜的晶粒尺寸先增加后减小,结晶度先减弱后增强,压强的增大有利于表面粒子的扩散,使薄膜更加平整,但对表面粗糙度影响不大,压强为5 Pa时,晶粒尺寸较大。溅射功率对薄膜的结晶度和晶粒尺寸影响较大,随着功率从200 W增加到400 W,薄膜的结晶度逐渐增加,功率增加到400 W时,晶粒尺寸明显增加,此时薄膜表面粗糙度较大。晶粒尺寸的增加有利于增强薄膜的耐蚀性能,表面粗糙度的增加使薄膜耐蚀性减弱。在压强为5 Pa,功率为200 W和400 W时,所得薄膜耐蚀性较好,铜薄膜的耐蚀性由薄膜的晶粒尺寸、表面粗糙度等因素共同决定,二者对其耐蚀性影响呈现出一种竞争关系。

磁控溅射法制备纳米Cu薄膜及其微结构的研究

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。