بررسی خواص مکانیکی لایه های نازک نتیرید تیتانیوم تهیه شده به روش کندوپاش مغناطیسیdc به صورت تابعی از فشار گاز آرگون

وابستگی خواص الکتریکی و مکانیکی لایه های نازک نیترید تیتانیوم انباشت شده بر روی زیرلایه های سیلیکون به روش کندوپاش مغناطیسی dc، به شار گاز آرگون بررسی شد. ساختار بلوری و ریخت شناسی لایه ها به ترتیب به وسیله پراش پرتو-x (xrd) و میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) بررسی شد. خواص مکانیکی و الکتریکی لایه ها نیز بوسیله آزمون سختی سنجی (nano-indentation) و دستگاه جستجوگر چهار نقطه ای (four point probe)، تحقیق شد. الگوهای پراش پرتو-x ، شکل گیری نیترید تیتانیوم با ساختار fcc را برای همه نمونه ها نشان داد. همچنین نتایج نشان داد جهت بلورنگاری (111) می تواند به عنوان جهت ترجیحی برای لایه های نازک تیتانیوم نیترید باشد. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) یک ساختار ستونی یا سوزنی شکل را برای لایه های نازک تیتانیوم نیترید نشان داد. نتایج همچنین نشان داد افزایش شار گاز آرگون سبب افزایش سختی، اندازه دانه ها، زمختی سطح و سبب کاهش ضریب کشسانی و چگالی جا بجایی(dislocation density) در لایه ها می شود. بررسی های الکتریکی نشان داد وابستگی ولتاژ با جریان را در همه نمونه ها به صورت خطی است و نیز نشان داد مقاومت ویژه الکتریکی لایه ها با افزایش جریان گاز آرگون افزایش پیدا می کند.