NiTi合金薄膜生长初期的实验研究-论文.pdf

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1、第34卷第7期哈尔滨工程学学报Vo1．34№．72013年7月JournalofHarbinEnUniversitvJu1．2013NiTi合金薄膜生长初期的实验研究朱袢国，毛文，潘茜(大连理工大学大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116023)摘要：针对制备NiTi合金薄膜中原子个数比难于控制的问题，探讨了一种工艺方法制备薄膜．该工艺运用射频磁控溅射法，采用倾斜的固定的纯Ni和纯Ti的单质靶材同时溅射，同时基底自转的方法，以保证整个薄膜在制备过程中Ni原子、Ti原子在

2、基底上均匀分布，并可以很好的控制各原子的溅射功率．研究不同基底温度和不同溅射功率下制备出的薄膜成分及表面形貌的变化．得到了基底温度和溅射功率比值对成分及薄膜成岛方式的影响规律．实验表明：随着基底温度的升高，薄膜中岛的尺寸增加，数量减少；Ti靶与Ni靶材功率比值为3．7时，制备出的薄膜最接近等原子比．关键词：NiTi合金；薄膜；基底；形貌doi：10．3969／j．issn．1006-7043．201210014网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／23．13

3、90．U．20130606．1549．002．html中图分类号：TB43文献标志码：A文章编号：1006—7043(2013)07-0929—04ExperimentalstudyofNiTialloythinfilmattheinitialstageofgrowthZHUYiguo，MAOWen，PANXi(StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，DepartmentofEngineeringMechanics，

4、DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China)Abstract：Radio~equency(RF)magnetronsputteringhasbeenadoptedasanewmethodforconducingresearch，aimingatsolvingtheproblemofhowtocontrolthenumberofNiandTiatomsduringthepreparationofNiTialloythinfilm．Inthisnew

5、preparationtechnology，wehavechosenthepureNiandTiasthetargetmaterials，whicharetiltedandfixedandsputtersimultaneously，atthesametimethesubstraterotatesonitsaxis，ThisnewtechniquecanensuretheNiandTiatomsdistributedevenlyandcontroltheratioofthetwoatomseasil

6、y．Themainobjectiveofthispaperistoinvestigatetheruleoffilmatomiccompositionandsurfacemorphologywithdifferenttemperaturesofthesubstrateanddifferentsputteringpowersattheinitialstageofthefilmgrowth．Theruleofsubstratetempera—tureandsputteringpowerratioinfl

7、uencingcompositionandislandformingpatternofthefilmwasobtained．Theex—perimentsshowthatasthesubstratetemperatureincreases，thesizeoftheislandincreasesandtheamountdecrea—ses．ThetwotypesofatomscanbenearequalwhenthesputteringpowerratioofNiandTitargetsis3．7．

8、Keywords：NiTialloys；thinfilm；substrate；morphologyNiTi合金由于具有出色的形状记忆效应(shape化制造，使得其在微电子机械系统(microelectrome．memoryeffect，SME)和超弹性效应(super—elasticitychanicalsystems，MEMS)中应用前景可观．effect，SE)而倍受关注．NiTi合金具有较高的电阻NiTi合金薄膜的性能很大程度依赖于制备工率，利用电能可使其产生机械运动，与其他