Fe-Al-O薄膜的制備和磁性研究.pdf

1、隨著電器的小型化、高頻化，工作頻率已經(jīng)進(jìn)入到MHz、GHz頻段。其中使用的片式電感器、變壓器等磁性元器件也向這個(gè)方向發(fā)展。而做為具有高Bs高ρ的Fe-Al-O納米晶磁性薄膜能很好的滿足高頻使用條件。本論文采用射頻磁控濺射法制備了Fe-Al-O薄膜，系統(tǒng)的研究了Al含量對薄膜的結(jié)構(gòu)和磁性的影響，重點(diǎn)研究了制備條件對Fe83.49Al16.51-O薄膜結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。得到結(jié)論如下： 1.確定薄膜的成分：隨著Fe-Al-O薄膜中A

2、l原子增加，晶粒的平均尺寸減小，薄膜有很好的單一(110)面取向，飽和磁化強(qiáng)度Ms單調(diào)遞減，而矯頑力確實(shí)先下降再上升，薄膜的各向異性增強(qiáng)，電阻率急劇增加。由此，若要獲得好的高頻軟磁性能，Al的成分應(yīng)控制在16％左右。 2.確定濺射氣壓：在濺射氣壓為2mTorr時(shí)，薄膜有單一的(110)面取向，矯頑力達(dá)到180A/m，平均晶粒尺寸在13nm左右。濺射氣壓再增大，薄膜出現(xiàn)非晶，矯頑力也隨之增大。得出，在濺射氣壓為2mTorr時(shí)，薄膜

3、有好的軟磁性。 3.確定濺射濺射功率：功率對薄膜的磁性影響很大，400W時(shí)，矯頑力降低到130A/m，也有很好的(110)面取向。所以我們?nèi)?00W作實(shí)驗(yàn)的濺射功率。 4.確定薄膜厚度：隨著薄膜厚度的增大，出現(xiàn)(211)峰，矯頑力也隨之增大，在500nm時(shí)，有很強(qiáng)的(110)取向，矯頑力也最低。我們確定薄膜的厚度應(yīng)在500nm左右。 5.確定氧成分：由于Al2O3中氧含量有限，沒有充足的氧參加進(jìn)去，故在實(shí)驗(yàn)時(shí)通入