Cu-Ni和Cu-Ag金屬多層膜制備及其性能分析.pdf

1、利用電化學(xué)方法中的單槽電沉積法和雙槽電沉積法分別制備了不同調(diào)制波長的 Cu/Ni和 Cu/Ag金屬多層膜，用物理方法中的磁控濺射法制備了不同調(diào)制波長的 Cu/Ag金屬多層膜，對制備的多層膜進(jìn)行了顯微形貌觀察、顯微硬度測量、納米壓痕實(shí)驗(yàn)以及表面XRD測試。
　　研究結(jié)果表明：單槽法制備的Cu/Ni金屬多層膜膜層平整，層間界清晰。顯微硬度測量結(jié)果顯示，在調(diào)制波長為100 nm處多層膜的顯微硬度出現(xiàn)峰值，大于100 nm時(shí)顯微硬度隨調(diào)制

2、波長的減小而增加，并且變化規(guī)律符合Hall-Petch關(guān)系，小于100 nm時(shí)，顯微硬度隨著調(diào)制波長減小而降低。XRD測試表明薄膜中存在壓應(yīng)力，Ni層中形成了強(qiáng)(100)織構(gòu)，Cu層中沒有形成明顯織構(gòu)。
　　雙槽法制備的 Cu/Ag金屬多層膜膜層略有不平，但層間界清晰，調(diào)制周期明顯。顯微硬度測量結(jié)果顯示，在調(diào)制波長為100 nm處多層膜的顯微硬度出現(xiàn)峰值，大于100 nm時(shí)顯微硬度隨調(diào)制波長的減小而增加，小于100 nm時(shí)，顯微硬

3、度隨著調(diào)制波長的減小而降低。XRD測試表明薄膜中存在壓應(yīng)力。
　　磁控濺射法制備的 Cu/Ag金屬多層膜膜層平整，各個(gè)周期中的膜層厚度保持一致。納米壓痕測試結(jié)果顯示，在實(shí)驗(yàn)測試的調(diào)制波長范圍內(nèi)(15~120 nm)，多層膜的硬度隨調(diào)制波長的減小呈上升趨勢，并且在調(diào)制波長大于45 nm時(shí)多層膜的硬度隨調(diào)制波長的變化符合 Hall-Petch關(guān)系。多層膜的納米壓痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多層膜的復(fù)合彈性模量隨調(diào)制波長的變化未發(fā)生明顯改變。