NbTaTiZr及NbSiTaTiZr等莫耳合金靶濺鍍薄膜之研究

Study on the Films Sputtered from NbTaTiZr and NbSiTaTiZr Equimolar Alloy Targets

吳政諺(Cheng-Yen Wu)

指導教授 ： 甘炯耀 ； 葉均蔚

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2007年)

摘要

本研究為瞭解NbTaTiZr四元及NbSiTaTiZr五元合金鍍製不同氮含量之氮化物薄膜的微結構及性質變化，更對熱穩定性加以評估比較，尤其是非晶結構的熱穩定性是否受高熵效應而有穩定化的作用。
結果發現NbSiTaTiZr五元高熵合金薄膜及其氮氧化物較NbTaTiZrNxOy薄膜易形成非晶態。其非晶傾向來自於Si的添加，其促進原因有四：(1) Si增加元素數，使混和熵增加，(2) Si的原子半徑為1.32Α，增加了原子大小的差異度，(3) Si增加元素數，使擴散更加遲緩，(4) Si與金屬原子間的鍵結較具有方向性，增加鍵結的差異，使結晶更不容易。在有Al2O3作為擴散阻絕層的Si基板上所鍍製的NbSiTaTiZr合金非晶薄膜經一小時、三小時、五小時900℃退火後由XRD曲線分析與TEM橫截面觀察皆顯示其非晶相依然穩定，無其他結晶相產生，顯示其非晶結構至900℃都具有熱力學上的安定性。此一安定性可由高熵效應降低非晶態轉變為矽化物態的驅動力計算獲得解釋

關鍵字

高熵合金 ； 非晶 ； 熱穩定性 ； 射頻磁控濺鍍

參考文獻

薄膜及其性質探討”, 國立清華大學材料科學工程研究所碩士論

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