采用脉冲激光沉积技术在立方织构铜上制备的MgO/TiN双层膜特性研究

摘要： 我们在此展示了利用脉冲激光沉积技术在铜基柔性金属箔上异质外延生长MgO/TiN薄膜。X射线与电子衍射测量表明，该外延MgO/TiN双层膜沿(002)晶向取向。通过5/6和6/7的畴变结构有效降低了TiN岛状结构与铜基体间的大晶格失配。尽管TiN/Cu界面存在局域位错排布不规则性，但畴匹配外延范式仍是一个高度精确的理论模型。MgO/TiN双层膜具有化学均匀性，无论薄膜厚度如何，Mg、Ti或Cu原子均未偏聚至小角度晶界中。因此，薄膜厚度可减薄至TiN完全覆盖铜带粗糙表面的临界值。遗憾的是，由热膨胀系数差异可能引发的面内TiN收缩问题，以及TiN/Cu界面位错排布不规则性的成因仍有待解决。本研究成果能为铜基涂层导体的进一步研究做出重要贡献，并有助于深入理解MgO/TiN双层膜在铜带上的生长机制。