【摘 要】
:
随着微机电系统和互联结构材料体系的发展,金属多层膜由于其优异的电学和力学性能而广泛应用。多层膜是指由两种或两种以上的组元材料以一定的原子比或厚度沿垂直于衬底方向
论文部分内容阅读
随着微机电系统和互联结构材料体系的发展,金属多层膜由于其优异的电学和力学性能而广泛应用。多层膜是指由两种或两种以上的组元材料以一定的原子比或厚度沿垂直于衬底方向交替沉积而形成的薄膜材料,其在纳米尺度下表现出来的尺寸效应会影响其性能。因此,研究纳米多层膜电学和力学性能的尺度效应成为当前研究的热点。本文采用磁控濺射技术制备了不同调制周期(λ=10、25、50、00和150nm)的Cu/Mo及Cu/W纳米多层膜。使用X射线衍射仪、原子力显微镜、透射电子显微镜、四探针测试仪、纳米压入和微小力拉伸实验机等研究了纳米多层膜微观组织、电学性能及力学性能。分析了调制周期变化对所制备的纳米多层膜电学和力学性能的影响规律与机制。探讨了通过调制周期的调整以实现Cu/Mo及Cu/W纳米多层膜的电/力学性能的优化方法。所制备Cu/Mo纳米多层膜主要由Cu和Mo相组成,Cu/W纳米多层膜主要由Cu和W相组成,均无合金相的出现。随调制周期的减小,薄膜的晶粒尺寸减小。多层膜呈现典型的岛状生长形态,表面粗糙度在纳米尺度范围内。纳米多层膜的层状结构清晰、均匀连续,界面清晰且平直,可清楚地呈现多层膜周期变化的调制结构。Cu/Mo及Cu/W纳米多层膜的电阻率均存在尺寸效应。Cu/Mo纳米多层膜的电阻率先增大后减小,在调制周期为25nm时取得最大值。Cu/W纳米多层膜的电阻率随在整个调制周期内都随调制周期的减小而增大。多层膜的电阻率出现的尺寸依赖性主要是晶界散射和界面散射的影响,变化规律符合FS-MS模型。Cu/Mo和Cu/W纳米多层膜经400℃~600℃退火1h后相组成及晶粒尺寸没有明显变化,电阻率也没有发生明显改变。在本实验给定条件下,Cu/Mo和Cu/W纳米多层膜的热稳定性较好。Cu/Mo纳米多层膜的硬度、弹性模量和强度都出现了随着调制周期增加先增大后减小的情况,具有硬度增强效应。Cu/W纳米多层膜的硬度、弹性模量和强度都随着调制周期的减小而增加。采用Hall-Petch关系拟合结果分析可以发现,晶界和界面对位错运动的阻碍作用是造成力学性能尺寸依赖性的主要原因。所研究的Cu/Mo及Cu/W纳米多层膜在调制周期为100nm时均具有最好的电/力学综合性能。
其他文献
背景铅是一种极难被降解而且半衰期长的环境污染物,在人体有一定的生物蓄积作用,易对人体造成各种慢性损伤。已知铅的神经毒性机制主要有:(1)影响神经细胞增殖凋亡:(2)影响钙
研究背景:冠状动脉粥样硬化性心脏病是因冠状动脉粥样硬化而使管腔狭窄或闭塞导致的心肌缺血、缺氧甚至坏死而引发的一系列心脏疾病,简称冠心病。应用中药注射剂辅助治疗冠心
化石能源的过量开采与利用,是全球能源危机的重要原因。为缓解全球能源危机,提高环境质量,利用可再生能源成为主要趋势。但是,受自然条件和地理位置影响,利用新能源(风能、太
目的炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)是一种特发性的肠道炎症性疾病,常累及回肠、结肠及直肠。目前普遍认为肠黏膜屏障的损伤是IBD患者肠道中较为常见的病理学改
覆膜栽培具有保温保墒的作用,显著提高烟草产量和品质,因此广泛应用于烟草种植。但在烟草植株生长的中后期,随着温度上升,地膜对烟株生长产生负效应,尤其是低海拔地区这种负
目的:探讨Gensini积分及左室射血分数(LVEF)对接受成功经皮冠脉介入治疗的急性ST段抬高型心肌梗死患者1年预后的预测价值。方法:入选2018年1月至2018年10月入院并接受成功PCI
光通信领域作为信息领域的重要支柱之一,近来不断高速发展。随着不断精进的纳米材料加工技术,为了解决器件发热高、尺寸大、集成度低等一系列制约光通信发展的问题,科研人员在光通信领域基于表面等离激元将光通信器件和纳米结构结合起来,并对其应用进行研究。基于表面等离激元的光通信器件具有优越的特性。它可以有效降低能量损耗,提高集成度,构建亚波长级别光器件。表面等离激元能在纳米尺度上传递电磁波,有效突破衍射极限,
目的:葡萄糖激酶调节蛋白基因(Glucose kinase regulatory proteins gene,GCKR)多态性与非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)及冠心病(Coronary ath
目的:探讨HS3ST2基因对大鼠GH3细胞系中Wnt通路及ECM-受体相互作用通路相关分子表达的调控及机制。方法:对大鼠GH3细胞中HS3ST2基因的表达进行干扰,通过蛋白质印记(Western-B
目的:探讨马里苷(Marine)作为聚(ADP-核糖)聚合酶-1(Poly(ADP-ribose)Polymerase,PARP1)抑制剂增强人源结肠癌细胞HCT116及鼠源结肠癌细胞MC38对辐照的敏感性。方法:(1)用MTT