直流磁控溅射法制备氮化钛电极的工艺探索

"直流反应磁控溅射氮化钛薄膜电极的工艺研究" 本文主要探讨了采用直流反应磁控溅射技术制备氮化钛（TiN）纳米薄膜电极的过程及其影响因素。作者王男和周大雨通过实验研究了在Si（100）基片上制备TiN薄膜电极时的不同溅射电流和氩氮比对薄膜性能的影响。该研究受到了国家自然科学基金的支持。 实验中，研究人员采用直流磁控溅射技术，改变溅射电流和氩氮混合气体的比例，以调控TiN薄膜的特性。他们发现，当溅射电流为0.4A，氩氮比为12:1时，所得到的TiN薄膜具有较薄的厚度和优秀的导电性能。这表明在这一工艺条件下，薄膜的电学性质得到了优化。 通过对TiN薄膜进行表面台阶测试、四探针测试和X射线衍射（XRD）分析，研究人员得以深入理解薄膜的微观结构和宏观性质。XRD结果显示，TiN薄膜主要呈现（111）和（200）晶面的择优取向。当（200）晶面相对于（111）晶面的比例增大，即I(200)/I(111)较高时，TiN薄膜展现出更好的导电性。这种择优晶向的形成与薄膜的生长过程和薄膜内部的应力状态有关，对于优化电极性能至关重要。 关键词涵盖了氮化钛、纳米薄膜电极、优异导电性、氩氮比以及择优晶向，强调了这些因素在薄膜电极性能中的关键作用。研究的成果对于开发高性能的纳米薄膜电极，特别是在铁电存储器等电子器件中有重要的应用价值。通过调控溅射工艺参数，可以为未来设计和制造具有特定性能要求的TiN薄膜电极提供理论指导和技术支持。 这项研究详细阐述了直流磁控溅射法在制备氮化钛纳米薄膜电极过程中的关键工艺参数，揭示了这些参数如何影响薄膜的物理特性，尤其是导电性和晶体结构。这对于提升电子设备中薄膜电极的性能具有重要意义，并为进一步探索氮化钛薄膜的其他潜在应用提供了基础。