直流脉冲磁控溅射铜膜的结构与性能研究

采用直流脉冲磁控溅射法制备铜膜,利用X射线衍射法分析薄膜相结构,通过扫描电镜观察薄膜形貌,基于纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜的硬度、弹性模量和接触刚度,同时采用显微硬度法测量薄膜硬度,系统研究了溅射功率和偏压对铜膜结构和力学性能的影响。结果表明,通过纳米压痕载荷-位移曲线计算薄膜力学性能是可靠的。随着溅射功率的增大,铜膜生长取向几乎无变化,均呈无择优生长状态,弹性模量、接触刚度基本不变,硬度略有减小;偏压增大会使铜膜呈现明显的(111)取向生长,接触刚度、弹性模量和硬度呈下降趋势