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《氮元素对Cr-Si-Al电阻薄膜晶化行为及电性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第!’卷第#期中国有色金属学报’""’年(月TJ18!’2J8#)0,!0%1,2,345"1*’46/416,""4527,8*’20FI8’""’［文章编号］!""#$"%"&（’""’）"#$"%%($")氮元素对!"#$%#&’电阻薄膜晶化行为及电性能的影响!董显平，吴建生，毛立忠（上海交通大学材料科学与工程学院教育部高温材料及高温测试重点实验室，上海’"""*"）［摘要］研究了+,-./-01和+,-./-01-2两种薄膜的微观结构及电性能。结果表明：溅射态非晶+,-./-01和+,-./-01-2薄膜在加热到3""4的过程中，将析出两种晶化相，即+,（01，./）’和.
2、/微晶相；氮元素加至+,-./-01非晶膜中，将阻碍其中晶化相的形核与长大；与+,-./-01薄膜相比，+,-./-01-2薄膜欲获得较小电阻温度系数（5+6）需要更高的退火温度；+,-./-01-2电阻膜具有更高的电学稳定性。［关键词］电阻薄膜；晶化；氮；电学稳定性［中图分类号］57!*’8’［文献标识码］0+,-./电阻薄膜具有较高的电阻率、较小的电表(+,-./-01与+,-./-01-2电阻薄膜的制备工艺阻温度系数以及良好的热稳定性和化学稳定性，在)*+’,(.EFGGH,/DIE,JKHLLJM+,-./-01NDO电子工业中广泛地用作制造高精密电阻器［!!#］。然+,-
3、./-01-2,HL/LG/PHM/1=L而，富./系+,-./薄膜在高电阻率的同时欲获得高Q/1=!／;N!（0,）／;N!（2’）／;N"／:精密性却有其局限性；在薄膜中加入铝元素，这种+,-./-01"8)"8)"""*""局限性将被打破［*］。至今为止，+,-./-01非晶薄膜+,-./-01-2"8)"8#3)"8’)*""中微晶相的形成机制在文献中较少涉及。此外，+,-热速率分别为)，3，!"和’"4／=/D，同时以5AB./电阻薄膜的特点是具有较好的稳定性，为进一步观察薄膜在加热过程中微观结构的变化。5AB样提高+,-./电阻薄膜的稳定性，薄膜中常加入氮元品及电性能测
4、试样品都以!"4／=/D的升温速率在素以及一些难熔合金元素（如5/，9,，:等）［)!(］。氩气中升温处理至3""4。薄膜样品室温电阻值的本文目的在于阐明氮元素对+,-./-01薄膜中晶化相测定采用四探针测定仪；为确定电阻温度系数形成以及电性能的影响作用。（5+6），样品放进温度试验箱中，然后测定样品在$))4至!’)4之间的相对电阻值。为考察长期稳(实验方法定性，把电阻温度系数已经热处理调至零的电阻薄膜在3"4和!))4分别贮存!"""R以上；同时研+,-./-01和+,-./-01-2非晶薄膜分别采用究湿热稳定性，热处理后的电阻薄膜在#"4和+,(8)./(#0138)合金靶材
5、利用.;+-*)"射频磁控溅射&*S相对湿度的环境中保持约!"""R，分别测定它仪在0,气氛及0,<2气氛中溅射而成，具体溅射们电阻值的漂移。’工艺见表!。薄膜沉积基片（面积尺寸!8’3==>’8)#==）分别采用抛光玻璃、01’?*陶瓷以及@+1晶-结果与讨论体等，其中沉积在玻璃上的薄膜用于电子能谱分析成分、沉积在氧化铝陶瓷上的薄膜用于测试电性-.(!"#$%#&’和!"#$%#&’#/薄膜的晶化机制能、沉积在@+1上的薄膜待基片用水溶解后用于透经电子能谱分析+,-./-01溅射膜的成分（摩尔射电镜（5AB）及差分扫描量热仪（C.+）分析。电子分数）为+,!)8!’S，./3*8
6、"*S和01!!8()S，+,-探针分析成分用薄膜沉积厚度控制在’"=左右，./-01-2溅射膜的成分为+,!#8"3S，./%%8(&S，其余薄膜沉积厚度控制在)"D=左右。01!"83)S和2(8’&S。图!所示为溅射非晶薄膜以C.+检测薄膜在升温过程中的晶化行为，加以!"4／=/D速率升温的C.+谱图。C.+曲线上出#［基金项目］国家自然科学基金资助项目（)"!*!"*"）［收稿日期］’""!$"($"!；［修订日期］’""!$!!$’"万方数据［作者简介］董显平（!&%($），男，讲师，博士研究生8第0C卷第)期董显平，等：氮元素对!"#$%#&’电阻薄膜晶化行为及电性能的
7、影响·**I·现的放热峰由两个放热峰构成（大放热峰后面跟一小放热峰），表明薄膜加热过程可能有两种晶化相析出。同时还发现，!"#$%#&’#(薄膜的晶化放热峰温度远高于!"#$%#&’薄膜的晶化放热峰温度（前者的主放热峰所处温度约)*+,-.，后者的主放热峰所处温度约为+-/.），表明(元素加入!"#$%#&’非晶膜中阻碍了其中晶化相的形成。图!非晶!"#$%#&’及!"#$%#&’#(薄膜以01.／2%3升温时的4$!曲线"#$%!4$!56"789:;<2:"=>:
