摘要:本文介绍了采用脉冲反应磁控溅射法制备的氧化锌涂层的微观结构、光学、电学和纳米机械性能的研究结果。在金属、浅介质和深介质溅射模式下沉积了三组 ZnOx 薄膜。结构研究表明,在金属模式下沉积的薄膜为纳米晶,具有金属锌和氧化锌的混合六方相,晶粒尺寸分别为 9.1 和 6.0 nm。相反,在两种介电模式下沉积的涂层均具有纳米晶 ZnO 结构,平均晶粒尺寸小于 10 nm。此外,在介电模式下沉积的涂层在可见光波长范围内的平均透射率为 84%,而在金属模式下沉积的薄膜是不透明的。电性能测量表明,沉积态薄膜的电阻率在 10 − 4 Ω cm 至 10 8 Ω cm 范围内。以金属模式沉积的涂层硬度最低,为 2.2 GPa,耐刮擦性在所有溅射涂层中最低,而以深介电模式溅射的薄膜具有最佳的机械性能。所得硬度为 11.5 GPa,是迄今为止文献中报道的未掺杂 ZnO 的最高硬度之一。
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