磁控溅射工艺中靶材溅射功率对BCMg薄膜性能影响

采用多靶磁控共溅射技术，利用高纯B、C及Mg单质靶材为溅射源，573K下在单晶Si(001)表面成功制备硬质非晶态BCMg薄膜．背散射扫描电镜(SEM)图显示薄膜成分均匀，与基体Si片结合良好．X射线光电子能谱(XPS)分析表明薄膜中存在B—B、B—C、C—Mg等键态．X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电镜(HRTEM)测试结果表明薄膜为非晶态结构．某单质靶材溅射功率提高时，沉积速率及相应元素在薄膜中的含量随之上升．随着薄膜中B含量增加，薄膜中B—B共价键数量增多，BCMg薄膜硬度与断裂韧性均上升．B含量为85%时，BCMg薄膜硬度及断裂韧性分别达到33.9GPa及3MPa·m1/2．