李晓娜
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赵丽荣
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郑月红
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董闯
稀有金属
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Cu80.2Ti9.8N10.0薄膜在400℃/1 h退火后硬度依然为5.4 GPa.Ti、N含量高的Cu81.2Ti9.9N8.9薄膜的电阻率(～660 μΩ·cm)比Cu88.5Ti4.3N7.2薄膜(～123 μΩ·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.
关键词:
Cu合金
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薄膜
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磁控溅射
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硬度
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电阻率
