Monoclinic phase of erbium oxide coatings fabricated by pulsed magnetron sputtering
脉冲磁控溅射法制备单斜相氧化铒涂层

用中频脉冲反应磁控溅射法,在溅射功率为78W,93W和124W以及衬底温度分别为室温,500℃及677℃下制备了氧化铒涂层.采用原子力显微镜、纳米压痕、X射线衍射和掠入射X射线衍射法研究了涂层的形貌、力学性能及物相结构.测量了涂层的电学性能.结果显示,脉冲磁控溅射沉积氧化铒涂层具有较高的沉积速率.实验制备得到了单斜相结构的氧化铒涂层.提高溅射功率时,沉积速率从28nm/min增大至68nm/min,涂层的结晶质量显著下降.提高衬底温度至500℃和677℃时,单斜相衍射峰强度下降.分析认为,较低的衬底温度和较高沉积速率有利于氧化铒涂层形成单斜相结构.涂层的硬度和弹性模量分别为11.9—15.7GPa和179—225GPa.室温至677℃制备的涂层均具有较高的电阻率,为(1.5—3.1)×1012Ω·cm,满足聚变堆包层绝缘涂层的应用要求.