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高熵合金(HEA)由多个主要元素构成并且具有高度的化学无序性,因此可将其视为复杂的高浓度的固溶体型合金。而浓固溶体合金由于在导电性能方面具有高电阻率,低电阻温度系数(TCR)等特征而常作为薄膜电阻材料应用,因此HEA在此领域也应具有一定的潜力。本文希望研究AlxCoCrFeNi HEA薄膜的电阻温度行为以及硬度和弹性模量等方面的性能特征,并分析Al含量变化对薄膜性能的影响,从而发掘AlxCoCrFeNi HEA薄膜的应用潜力。采用磁控溅射法在单晶Si(100)基片上制备成分连续变化的AlxCoCrFeNi(x=0-1)HEA薄膜。首先针对Al含量较高(各元素含量相差较小,最符合HEA特征)的成分为x=0.7和1的Alx CoCrFeNi薄膜进行研究,并与成分相近的块体HEA对比以建立对HEA薄膜导电性能的基本认识。研究表明:HEA薄膜由FCC和BCC相的纳米柱状晶构成,比以BCC和B2相为主的块体具有更高的化学无序程度和硬度。薄膜和块体均具有较高的室温电阻率(100–550μΩ·cm),主要由于AlxCoCrFeNi HEA的电阻率受到严重的晶格畸变以及过渡族金属s-d散射效应的影响。HEA薄膜电阻率随温度的变化在室温至565 K的阶段十分平缓,在此温度后薄膜发生BCC?B2的有序化转变而使电阻率出现大幅下降。块体HEA电阻率在室温至723 K的阶段缓慢上升,随后发生BCC?σ+FCC的相变使电阻率温度曲线发生小幅度的微扰。在考虑了声子散射,缺陷散射与s-d散射效应几方面因素后得到等式ρ=b0+b1T(1-b2T2)用于描述薄膜和块体在相变前的电阻率变化。AlxCoCrFeNi HEA具有较大的室温电阻率和很小的TCR,其电阻温度行为属于无序固溶体范畴。在了解HEA薄膜导电性能基本特征的基础上,进一步分析Al含量变化对AlxCoCrFeNi(x=0-0.65)HEA薄膜性能的影响。此成分区间的薄膜均由FCC和BCC两相构成。Al0.09至Al0.47薄膜的室温电阻率随Al含量增大,主要原因为晶格畸变程度变大而使散射增强。Al0薄膜电阻率最高,主要因为其完全由过渡族金属构成,s-d散射效应最强烈。在电阻温度行为方面,此成分区间的薄膜电阻率也呈现先平缓变化后大幅降低的趋势。但Al0薄膜电阻率的下降温度点(512 K)明显低于其他薄膜(565 K),说明Al元素的加入能够提高薄膜的有序化温度。将AlxCoCrFeNi HEA薄膜的电阻率与TCR同常用薄膜电阻材料比较后发现,AlxCoCrFeNi HEA薄膜可以在较大的范围调整电阻率的同时保持很低的TCR,尤其是Al0.7CoCrFeNi RF薄膜同时拥有很高的电阻率(535.9μΩ·cm)和极小的TCR(-5 ppm/K),这是传统合金的溅射态薄膜难以达到的。HEA多组元的理念能够为其带来了多方面的应用潜力,同时能够带给薄膜电阻领域更大的发展空间。