r.f.PCVD法制备c-BN膜的研究

无机材料学报

r.f.PCVD法制备c-BN膜的研究

张晓玲^1,2; 胡奈赛¹; 何家文¹

1. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室, 西安 710049; 2. 山东工业大学材料科学与工程学院济南 250061

收稿日期:1998-09-14 修回日期:1998-10-16 出版日期:1999-08-20 网络出版日期:1999-08-20

Study on c BN Films Deposited by r f Plasma assisted CVD

ZHANG Xiao-Ling^1,2; HU Nai-Sai ¹, HE Jia-Wen¹

1.State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials; Xi an Jiaotong University Xi an 710049 China; 2. Materials Science and Engineering Institute; Shandong University of Technology Jinan 250061 China

Received:1998-09-14 Revised:1998-10-16 Published:1999-08-20 Online:1999-08-20

摘要/Abstract

摘要： 采用ＦＴＩＲ、ＴＥＭ、ＳＥＭ等技术，对在渗硼层表面经ｒ.ｆ. ＰＣＶＤ沉积的ＢＮ膜进行了研究试验证明，与采用Ｎ_２气和Ｈ_２气相比，以Ａｒ＋１０ｖｏｌ％Ｈ_２作为载气，所获得的膜层ｃ-ＢＮ含量最高，膜厚最大，可达４.６μｍ，且膜基结合良好而以Ｎ_２气或Ｈ_２气为载气时，前者会导致膜基结合力大大下降，后者会引起沉积速度明显降低结果表明，对于ＰＣＶＤ过程，控制ｃ- ＢＮ形成的主要因素是离子轰击能量的转移，而不是氢的选择溅射过程试验获得的膜层由ａ- ＢＮ和ｃ- ＢＮ组成，ｃ- ＢＮ的尺寸为２０～４０ｎｍ

关键词: c-BN膜, r.f.PCVD, 载气

Abstract: Boron nitride (BN) films were deposited on a pre-boronised AISI 5140 substrate by r. f. plasma-assisted CVD technique, with nitrogen (N₂),
hydrogen (H₂) or H₂ diluted at 10 vol% in argon (Ar) being carrier gas. It was found by FTIR and SEM analyses that for the three kinds of carrier gas
the c-BN content was the highest if Ar+10% H₂ was used, the film thickness was the thinnest if H₂ was used, and the bonding strength of the film
determined through indentation test, was the poorest if N₂ was used as the carrier gas. TEM analysis indicated that most of the films were the
mixtures of amorphous and cubic BN phases, with the sizes of the c-BN particles being 20--40 nm.

Key words: c-BN films, r. f. PCVD, carrier gas

中图分类号:

TG17

张晓玲,胡奈赛,何家文. r.f.PCVD法制备c-BN膜的研究[J]. 无机材料学报.

ZHANG Xiao-Ling,HU Nai-Sai,HE Jia-Wen. Study on c BN Films Deposited by r f Plasma assisted CVD[J]. Journal of Inorganic Materials.

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