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[IEEE 2018年国际半导体会议（CAS）- 锡纳亚（2018.10.10-2018.10.12）] 2018年国际半导体会议（CAS）- 沉积条件对氧化钛薄膜性能的影响

DOI：10.1109/SMICND.2018.8539738 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 08:42:53
摘要： 本文介绍了在不同实验条件下采用脉冲激光沉积法制备的氧化钛薄膜及其表征研究。本工作旨在探究沉积腔室中氧气压力对材料性能的影响。薄膜表征包括弹性模量、硬度和附着力等力学与摩擦学性能，这些材料的力学与摩擦学性能通过原子力显微镜技术进行实验测定。研究分析了氧气压力对薄膜厚度的影响：随着沉积过程压力降低，薄膜厚度相应增加；而沉积压力降低会导致表面粗糙度增大，进而使附着力减小；同时硬度和弹性模量随沉积压力降低而升高。研究表明，所探究薄膜的力学与摩擦学性能强烈依赖于晶粒尺寸和薄膜密度，这些因素又受沉积条件（沉积腔室中的氧气压力）影响。
作者： M. Pustan，C. Birleanu，A. Trif，S. Garabagiu，D. Marconi，L. Barbu-Tudoran
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究沉积腔室中氧压对氧化钛薄膜材料性能的影响，包括弹性模量、硬度和附着力等力学及摩擦学性能。

研究成果

研究表明，沉积过程中降低氧压会增加薄膜厚度和粗糙度，提升机械性能（硬度和弹性模量），但会降低附着力。这些变化归因于晶粒尺寸和薄膜密度的差异。该发现对优化热电器件用TiO2薄膜具有重要意义，凸显了沉积条件对材料性能的影响。未来研究可探索更广泛的参数范围或长期耐久性。

研究不足

该研究仅限于特定沉积条件（例如，衬底温度固定为700°C，激光参数恒定），可能未考虑其他变量，如不同衬底或激光设置。使用原子力显微镜（AFM）进行测量可能存在分辨率限制，且专注于氧压效应可能会忽略与其他沉积参数的相互作用。潜在的优化方案包括改变更多参数或采用互补的表征技术。

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