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论文类型：期刊论文

发表时间：2016-09-15

发表刊物：稀有金属材料与工程

收录刊物：SCIE、EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：45

期号：09

页面范围：2366-2372

ISSN号：1002-185X

关键字：Cu合金;薄膜;磁控溅射;硬度;电阻率

摘要：由于铜与氮不能生成稳定的化合物,使得渗氮的方法不能用于提高铜的表面硬度。通过在Cu中添加能够稳定N的合金元素Ti,探索提高Cu表面硬度的有效方式。用磁控溅射法在Si(100)基体上制备不同Ti、N含量的Cu膜,对三元Cu合金膜进行微结构、硬度以及电阻率的分析。结果表明,加入Ti可以使N以钛氮化合物的形式稳定存在于Cu薄膜中,合金薄膜的硬度比纯Cu膜(~3.5 GPa)有了很大的提高,特别是Cu_(80.2)Ti_(9.8)N_(10.0)薄膜在400℃/1 h退火后硬度依然为5.4 GPa。Ti、N含量高的Cu_(81.2)Ti_(9.9)N_(8.9)薄膜的电阻率(~660μ?·cm)比Cu_(88.5)Ti_(4.3)N_(7.2)薄膜(~123μ?·cm)高很多,但两薄膜的硬度却都约为5.2 GPa,所以,薄膜中并不是Ti、N含量越高性能越好,因此应该合理控制各组元含量。