翟艳男
,
杨坤
,
张晖
,
汤艳坤
,
张丽丽
稀有金属材料与工程
在不同的衬底偏压下,用射频反应磁控溅射的方法在Si (100)衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层.研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响,结果表明:随着衬底偏压的升高,阻挡层的电阻率降低,ZrN呈(111)择优取向;Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100℃,750℃仍能有效地阻止Cu的扩散,阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道.
关键词:
ZrN/Zr/ZrN膜
,
扩散阻挡层
,
Cu互连
,
射频反应磁控溅射
张宏森
,
丁明惠
,
张丽丽
,
蒋保江
材料科学与工程学报
用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方法分别在Si(100)衬底和Cu膜间制备了30nm 的NbN薄膜,Cu/NbN/Si样品在高纯氮气保护下退火至700℃.用四探针电阻测试仪(FPP)、AFM、SEM、XRD、AES研究了溅射方式对NbN薄膜扩散阻挡性能的影响响退火前XRD结果表明,直流溅射制备的NbN薄膜为典型的晶态结构,射频溅射制备的薄膜为典型的非儡态结构.高温退火后的XRD、SEM、FPP、AES研究结果表明非晶态结构的NbN薄膜有更好的扩散阻挡性能,700℃时仍能很好地阻挡Cu原子的扩散.
关键词:
NbN薄膜
,
扩散阻挡层
,
Cu互连
,
磁控溅射
蔡妍
,
易军
,
陆峰
,
陶春虎
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.09.018
介绍了热障涂层金属元素扩散阻挡层的需求背景,综述了热障涂层金属扩散阻挡层的设计原则、要求及发展历程并且进行了展望研究,重点讨论了难熔金属和贵金属、双多金属和陶瓷层等扩散阻挡层的性质,并从制备技术、阻扩散效果和应用范围等方面进行了对比.最后指出多元扩散阻挡层在未来长寿命热障涂层中具有较大的发展潜力,提出了在高温合金上制备的热障涂层金属扩散阻挡层与涂层和基体结合力所面临的问题.
关键词:
扩散阻挡层
,
热障涂层
,
界面
,
扩散
李伟洲
,
李月巧
,
易丹青
,
刘会群
,
孙超
中国有色金属学报
用空气缓冷和水快冷方式对加热至1050℃的NiCrAlY单一涂层及含CrON扩散阻挡层的复合涂层冷却至室温,由此研究其抗循环氧化能力.结果表明:在缓冷情况下,经过200次循环氧化,无扩散阻挡层的NiCrAlY涂层明显退化,表面膜呈疏松多孔结构,以混合氧化物相为主,在涂层与基体界面附近出现Kirkendall孔穴;有扩散阻挡层的试样表面则以Al2O3膜为主,扩散阻挡层保持连续,无明显涂层退化或破坏现象,说明扩散阻挡层能明显提高NiCrAlY涂层的缓冷抗循环氧化能力.在快冷情况下,有或无扩散阻挡层的试样的表面涂层均较快发生破坏.40次循环氧化后,单一涂层表面出现鼓包突起;45次循环氧化后,鼓包处涂层脱落.而有扩散阻挡层的试样经40次循环氧化后于扩散阻挡层界面处开裂;45次循环氧化后,包覆涂层部分断落.利用Oxx公式能很好地解释涂层/基体或涂层/扩散阻挡层界面的破坏;对于快冷循环氧化,还要考虑在循环过程中的热应力累积效应.
关键词:
NiCrAlY涂层
,
扩散阻挡层
,
循环氧化
,
界面
,
失效机理
刘春海
,
罗宏
,
金永中
,
宋忠孝
,
陈顺礼
,
汪渊
,
安竹
,
刘明
稀有金属材料与工程
提出了一种梯度氮化法制备出低阻、高稳定性的a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层.该方法有效地避免了异质元素的引入和高N含量导致的高电阻率.用四点探针(FPP)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)进行薄膜电性能和结构的表征.分析结果表明,梯度氮化工艺能调控金属Ta膜的相结构和金属Ta中的N原子浓度,从而获得低阻a-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层结构.600℃高温老化退火的实验结果进一步证明此结构具有高的热稳定性.
关键词:
扩散阻挡层
,
电阻率
,
热稳定性
,
微结构
于萍
,
訾艳艳
,
姜维
,
王文
,
朱圣龙
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.09.011
综述了镍基单晶高温合金扩散阻挡层的国内外研究进展.简要介绍了高温防护涂层/镍基单晶高温合金基体元素的互扩散现象,说明了扩散阻挡层的作用机理,阐述了扩散阻挡层的设计原则和要求,通过对比分析了各类扩散阻挡层的优缺点.最后对镍基单晶高温合金用扩散阻挡层的研究做出了展望.
关键词:
扩散阻挡层
,
镍基单晶高温合金
,
高温防护涂层
,
互扩散
张晓囡
,
张华芳
,
李庆芬
,
郑玉峰
材料导报
介绍了热障涂层体系陶瓷层/粘结层界面的氧化过程和粘结层/基体界面金属元素的互扩散现象,重点综述了采用阻挡层控制界面氧化和金属元素互扩散的国内外研究进展.氧化扩散阻挡层都含有Al元素,目的是在界面处形成致密的Al2O3保护膜;金属元素扩散阻挡层的选择要同时考虑它对元素扩散的阻挡作用和对界面结合力的影响.
关键词:
热障涂层
,
界面扩散TGO
,
MCrAlY
,
扩散阻挡层
李伟洲
,
刘山川
,
宫骏
,
孙超
,
姜辛
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.2.011
为了降低涂层和基体间的元素互扩散,采用电弧离子镀技术在NiCrAlY防护涂层和DSM11基体间加入CrN扩散阻挡层.用扫描电镜(SEM)观察了沉积态CrN涂层、退火和氧化态NiCrAlY/DSM11和NiCrAlY/CrN/DSM11的表面和截面形貌;通过能谱(EDS)分析了元素沿防护涂层和扩散阻挡层的截面分布;用X射线衍射仪(XRD)检测了防护涂层和扩散阻挡层的物相结构;用透射电镜(TEM)观察了样品退火和氧化后扩散阻挡层的形貌特征;利用1100℃恒温氧化实验比较了单一NiCrAlY涂层和NiCrAlY/CrN涂层体系的抗氧化能力,结合真空扩散实验分析了高温情况下元素在涂层和基体间的扩散.结果表明:CrN扩散阻挡层能有效地抑制合金元素的互扩散.其原因与高温下CrN→Cr2N→TiN的转变有关;TiN在扩散阻挡层的生成有利于防护涂层抗氧化能力的提高.
关键词:
涂层
,
扩散阻挡层
,
CrN
,
氧化
,
元素互扩散
王赞海
,
王星明
,
储茂友
,
郭奋
,
赵鑫
,
沈剑韵
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.05.024
用W粉和Ti粉作原料, 采用惰性气体热压法制备W/Ti合金靶材. 研究了靶材致密性、富Ti的β相含量、微观结构均匀性与工艺条件的关系. 结果表明, 控制温度在1250～1450 ℃之间, 压力在20 Mpa左右, 保温时间在30 min左右可制备高性能的W/Ti合金靶材.
关键词:
溅射靶材
,
W/Ti合金靶材
,
扩散阻挡层
,
热压
丁明惠
,
张宏森
,
张丽丽
,
王颖
功能材料
在不同的沉积温度下,用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备了Zr-N阻挡层.用四探针电阻测试仪(FPP)、AFM、XRD、AES研究了沉积温度对Zr-N薄膜扩散阻挡性能的影响.沉积态的XRD、AFM结果表明,随着沉积温度的升高,Zr-N薄膜的结构由非晶态向晶态转变,晶粒的尺寸增大;650℃退火后的FPP、XRD、AES的对比结果说明沉积温度的升高有利于提高Zr-N薄膜的扩散阻挡性能.
关键词:
Zr-N薄膜
,
扩散阻挡层
,
Cu互连
,
射频反应磁控溅射
