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J-GLOBAL ID：202002210917107598   整理番号：20A1079368

Alターゲットのマイクロ合金化はスパッタアルミナのプロセスと膜特性を改善できるか【JST・京大機械翻訳】

How microalloying of the Al target can improve process and film characteristics of sputtered alumina

著者 (7件)： Kohlhauser B. (Institute of Materials Science and Technology, TU Wien, A-1060 Vienna, Austria) ,  Kohlhauser B. (AC2T Research GmbH, A-2700 Wiener Neustadt, Austria) ,  Riedl H. (Institute of Materials Science and Technology, TU Wien, A-1060 Vienna, Austria) ,  Koller C.M. (Institute of Materials Science and Technology, TU Wien, A-1060 Vienna, Austria) ,  Paneta V. (Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, SE-75120 Uppsala, Sweden) ,  Kolozsvari S. (Plansee Composite Materials GmbH, D-86983 Lechbruck am See, Germany) ,  Mayrhofer P.H. (Institute of Materials Science and Technology, TU Wien, A-1060 Vienna, Austria)
資料名： Surface & Coatings Technology  (Surface & Coatings Technology)
巻： 393  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0205C  ISSN： 0257-8972  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Al_2O_3薄膜の優れた熱機械的および化学的安定性は,学界および産業において特に注目を集めている。ここでは,粉末冶金学的に調製したAlターゲットと5at%のCr,MoまたはWの合金化がAl_2O_3に対するプロセス安定性(例えば還元アーク事象)を著しく改善し,DCモード(基板温度は常に360°C)で反応性マグネトロンスパッタリングを可能にすることを示した。これらの微量合金元素とは対照的に,Nbは比較的粗いNb粒子(<125μm)によりAlターゲットのプロセス特性を変化させなかった。特に小さい(<10μm)および微細分散W粒子は,衝突カスケードの停止に非常に効果的であり,それらを近表面下標的領域に集中させる。これにより,O_2/(Ar+O_2)流量比約32から52%へのターゲット被毒開始のシフトが生じ,特にAlターゲットに5at%を添加した場合には顕著であった。また,堆積速度の改善も可能である。しかし,詳細なX線回折(XRD)と透過型電子顕微鏡研究は,2at.%W合金化Alターゲットから開発した薄膜のみが,AlまたはCr合金化Alターゲットから調製したものに匹敵するナノ結晶γ-Al_2O_3ベース構造を有することを示した。膜はAlターゲットの代わりにAl_0.98W_0.02からスパッタしたとき,26.8GPaの代わりに28.3GPaであった。ターゲット中のより高いW含有量(およびNb)は,かなり低い結晶相分率および硬度(~13GPa)を有するAl_2O_3ベースの膜の形成をもたらした。Al_0.98Cr_0.02とAl_0.95Cr_0.05ターゲットを用いると,それぞれ30.0と29.6GPaの最も硬い膜が得られた。膜成長中の揮発性Mo酸化物の形成は構造発達を妨害し,特に高Mo合金化Al_0.95Mo_0.05ターゲットを用いたとき,8.0GPaのかなり軟らかい膜をもたらした。著者らの結果に基づいて,Al_2O_3の反応性スパッタリング中のプロセス安定性と堆積速度を改善するだけでなく,小さくて微細に分散したCrまたはW粒子によるAlターゲットのマイクロ合金化が機械的薄膜特性を改善すると結論した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： X線回折 ,  電子顕微鏡観察 ,  薄膜 ,  粉体 ,  *アルミニウム ,  クロム ,  ニオブ ,  モリブデン ,  クロム合金 ,  *アルミナ ,  堆積速度 ,  *合金化 ,  薄膜成長 ,  透過型電子顕微鏡 ,  ナノ結晶

著者キーワード (6件)： マイクロ合金化 ,  Al_2O_3 ,  ターゲットヒステリシス ,  標的中毒 ,  遷移金属 ,  機械的性質

分類 (4件)： 防食  (WB03040M) ,  非金属材料へのセラミック被覆  (YC02040K) ,  ガラス・セラミック被覆一般  (YC02010D) ,  機械的性質  (WB02030U)

タイトルに関連する用語 (7件)： Al ,  ターゲット ,  合金化 ,  スパッタ ,  アルミナ ,  プロセス ,  膜特性