Наноструктурные характеристика TiN-Cu пленок с использованием exafs спектроскопии
F. Pinakidou ,
ЕС Paloura ,
,
,GM Matenoglou б ,
П. Patsalas б
Университет Аристотеля в Салониках, школа физики, 54124 Салоники, Греция
б университета Янины, Факультет наук о материалах и технике, 45110, Янина, Греция
http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.10.053 , как цитировать или ссылаться Использование DOI
Разрешения и переиздания
Абстрактный
Мы сообщаем об изменении местного координация Cu в TiN-Cu фильмов, в зависимости от условий роста. Пленки осаждались на Si (100) методом импульсного лазерного напыления с использованием либо интерметаллических целевой TiCu или элементарной Ti и Cu целей. Во время роста парциальное давление азота (р (N 2 )) взял значений в диапазоне 0-150 ⋅ 10 - 3 мбар. Связь среду Cu определяется с помощью расширенного рентгеновского поглощения тонкой структуры спектроскопии (EXAFS) измерений на Cu- K -краем. Он показал, что в пленках, выращенных под р (N 2 ) <150 ⋅ 10 - 3 мбар, Ti частично заменяет Cu в ГЦК фазе Cu. Однако, как Cu-Ti bondlength и координация Cu в 1-м ближайшим соседом изменения оболочки в результате различных условий роста. Более конкретно, в пленках, выращенных в N 2 окружающих, степень включения Ti в ГЦК сайтов Cu уменьшается по мере P (N 2 ) возрастает. При росте происходит от элементарного целевых показателей в рамках р (N 2) = 150 ⋅ 10 - 3 мбар, только ГЦК Cu обнаружено. Изменения в координации Cu как функция р (N 2 ) относятся к формированию кристаллических TiN. Наконец, Cu-Cu bondlength равна соответствующей bondlength в Cu-фольга, зависит от условий роста в то время как, наоборот, Cu-Ti bondlength зависит от р (N 2 ).
Ключевые слова
EXAFS ;
TiN покрытий ;
TiN-Cu фильмов нанокомпозитных
1. Введение
Нитрида титана (TiN) обладает превосходными механическими свойствами по сравнению с другими твердыми материалами, например, карбидов и других переходных металлов, нитридов и т.д. и изучена для ее применения в качестве износостойких покрытий. Хотя олово имеет лишь скромный трибологических свойств (например, износостойкость и коэффициент трения) при использовании в сочетании с мягкой пластичной фазе (например, благородных металлов) [1] и [2], это может стать сверхтвердых или даже сверхтвердых при сохранении исключительных механическими свойствами и высокой химической стойкостью [3] и [4] . Следовательно, на основе олова тонкие пленки, нанокомпозиты [5] или в многослойных структурах [6] , например нанокомпозитных систем типа nc-TiN/a-Si 3 N 4 [7] и [8] и nc-TiC/aC, были изучены [9] .
Здесь мы представляем исследование координации в среду Cu в серии TiN-Cu нанокомпозитных пленок выросло на гибридном импульсного лазерного осаждения (PLD), как описано ранее [10] .Мотивация для изучения этих тройных систем связано с необходимостью исследовать формирование нанокомпозитов путем включения олова и меди в сопоставимых концентрациях. Связь среду Cu исследована использованием расширенного рентгеновского поглощения тонкой структуры (EXAFS) измерений на Cu- K -краем. Спектра EXAFS, которая показывает зависимость рентгеновской коэффициента поглощения от энергии падающего фотона выше края поглощения поглощающего атома, отражает его связь окружающую среду, так как это определяется ближайшим соседом расстояния и координационные числа.