AlCrTaTiZr氮氧化物濺鍍薄膜之研究

On the Sputtering films of AlCrTaTiZr oxynitride

林妙怡(HASH(0x1c178750))

指導教授 ： 葉均蔚

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2008年)

摘要

本實驗以直流反應磁控濺鍍法，通入氮、氧氣，鍍製AlCrTaTiZr高熵合金氮氧化物薄膜，並進行900 ℃ 5小時退火處理，探討不同的氮、氧流量對薄膜結構及性質的影響。
初鍍之AlCrTaTiZr合金膜為非晶，可固溶約50 at. %之氧仍呈金屬特性；氧含量達67 at. %時則形成非晶氧化物，為絕緣體並具高透光性。此非晶氧化物硬度約8 GPa，可耐溫至800 ℃，900 ℃退火時產生奈米結晶，為ZrO2、TiO2及Ti2ZrO6三種氧化物之結構，同時硬度亦得到提昇，可達20 GPa。
由於氧與靶材金屬元素的反應力遠大於氮；故欲製備並控制薄膜中之氮氧含量，氧氣通量需比氮氣通量小兩個數量級左右。製備氮氧化物薄膜時，薄膜之氧含量隨氮氣的增加而有上升之趨勢，顯示氮有催化金屬活性的作用。以氮化物為基礎添加氧至薄膜中，氧含量多寡可使結構及性質在氮化物、氧化物之間改變。退火後硬度亦見上升，可達22 GPa。

關鍵字

高熵合金氮氧化物

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參考文獻

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