晶體表面能各向異性分析及其對薄膜中異常晶粒生長的驅(qū)動作用.pdf

1、陜西師范大學碩士學位論文晶體表面能各向異性分析及其對薄膜中異常晶粒生長的驅(qū)動作用姓名：馬飛申請學位級別：碩士專業(yè)：光學指導教師：張建民20040401任意晶面與(111)晶面之間夾角的大小粗略估計面心立方金屬各晶面作為表面時表面能的相對大小。根據(jù)表面能各向異性的理論分析結果，僅就表面能而言，我們預言：面心立方(FCC)和金剛石(Diamond)結構的(111)，體心立方(BCC)的(110)分別為三種晶體結構的擇優(yōu)取向，在薄膜退火過程中

2、表面能各向異性將驅(qū)動相應取向異常晶粒的生長，并導致相應織構的出現(xiàn)或者加強。(3)通過x一射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)對Cu、Ag自由膜和附著膜在退火過程中的異常晶粒生長，以及它們相對于沉積膜的織構演變進行的比較實驗研究表明：無論是Cu還是Ag，沉積膜為多晶結構，無擇優(yōu)織構，晶粒尺寸均小于100納米，屬納米薄膜。Cu附著膜在300℃退火3小時出現(xiàn)了(100)和(110)取向的異常大晶粒，其尺寸分別為14Aan和20kan左

3、右，Ag附著膜在300℃下退火3小時出現(xiàn)了(112)取向的異常大晶粒，大小為17／an，這是應變能各向異性驅(qū)動的結果。異常晶粒的生長導致相對于沉積膜，附著膜中(200)、(220)和(211)等取向顯著增強，表現(xiàn)為擇優(yōu)取向。相反，在300℃條件下退火3小時，cu和Ag自由膜中均出現(xiàn)了(111)取向的異常晶粒，大小尺寸分別為1／an和04／on，這一變化是表面能各向異性驅(qū)動異常晶粒生長的結果，實驗與理論計算完全一致。關鍵詞：表面能異常晶粒