Fe-Ti納米多層薄膜制備及其調(diào)制結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文采用雙室高真空多功能磁控濺射裝置在Si(100)基片上室溫直流磁控濺射沉積了設(shè)計(jì)調(diào)制周期為4-200nm的Fe/Ti納米多層薄膜，工作氣壓0.3-0.9Pa，濺射功率60-80W，F(xiàn)e靶間距90-120mm，Ti靶間距85-105mm。利用Rutherford背散射、小角和廣角X射線衍射、高分辨透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡系統(tǒng)研究了Fe/Ti納米多層薄膜的調(diào)制結(jié)構(gòu)。實(shí)測(cè)調(diào)制周期為4.2-214.7nm，調(diào)制周期小于等于4.2nm時(shí)，

2、Fe/Ti納米多層薄膜為具有成分調(diào)制的類非晶調(diào)制結(jié)構(gòu)，調(diào)制周期大于4.2nm時(shí)，F(xiàn)e/Ti納米多層薄膜為納米多晶α-Fe和α-Ti交替生長(zhǎng)的調(diào)制結(jié)構(gòu)，調(diào)制界面清晰，內(nèi)部界面平直，外部界面呈波浪狀分布，Si基體與Ti亞層間存在一厚約2nm的非晶層。Fe/Ti納米多層薄膜沿薄膜垂直方向有擇優(yōu)取向，F(xiàn)e亞層擇優(yōu)取向?yàn)?110)，Ti亞層有(002)和(100)兩種擇優(yōu)取向，調(diào)制周期為19.0nm，工作氣壓0.9Pa，濺射功率80W條件下，擇優(yōu)

3、取向?yàn)?100)，其它條件下?lián)駜?yōu)取向?yàn)?002)。Fe/Ti納米多層薄膜的相組成不隨調(diào)制周期和工作氣壓改變，都為bcc-Fe和hcp-Ti交替生長(zhǎng)的調(diào)制結(jié)構(gòu)。隨著調(diào)制周期的增大，F(xiàn)e晶格常數(shù)a由0.2874nm減小到0.2851nm，與體材料基本相同，Ti晶格常數(shù)c先增大后略有減小，調(diào)制周期為37.0nm時(shí)，Ti晶格常數(shù)c與體材料相同，最大偏差為-1.6％和+1.1％，分別對(duì)應(yīng)調(diào)制周期9.5nm和56.5nm。隨著工作氣壓升高，F(xiàn)e晶格