is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara) Háskóli Íslands > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/29524

Titill: 
  • Titill er á ensku Growth of HfN thin films by reactive high power impulse magnetron sputtering
Námsstig: 
  • Meistara
Efnisorð: 
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Thin hafnium nitride films were grown on SiO2 with reactive high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) and reactive direct current magnetron sputtering (dcMS). The conditions during growth were kept similar and the film properties were compared as growth temperature, nitrogen flow rate, and in the case of HiPIMS, duty cycle were independently varied. The films were characterized with grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD), X-ray reflection (XRR) and X-ray stress analysis (XSA). HiPIMS growth had a lower growth rate for all grown films, but the films surfaces were smoother. The film density was comparable for HiPIMS grown films with low duty cycle to the dcMS grown films. Increasing the duty cycle increased the density of the films almost to the bulk density of HfN as well as increasing the growth rate, while roughness did not change significantly. The HiPIMS grown films had large compressive stress while the dcMS grown films had some tensile stress. The grain size for the [111] and [200] crystallites of the HiPIMS grown films did not agree with the grain size of the dcMS grown films. The grain size of HiPIMS grown films decreases with increasing nitrogen flow rate, while the dcMS grain size increased with increasing nitrogen flow rate. The grain size changed less as a function of growth temperature but the dcMS grown films had larger grains. This work shows that duty cycle during HiPIMS growth of HfN films has a significant effect on the film density and growth rate while other film properties seem mostly unaffected.

  • Þunnar hafníum nítríð húðir voru ræktaðar á SiO2 með hvarfaspætun í háaflspúlsaðri segulspætu (HiPIMS) og jafnspennu hvarfasegulspætun (dcMS). Aðstæðum var haldið svipuðum á meðan ræktun stóð og eiginleikar húðanna voru bornir saman sem fall af ræktunarhitastigi, niturflæði, og fyrir HiPIMS, starfslotu, sem var breytt óháð öðrum breytum. Húðirnar voru skilgreindar með lághorns röntgenbognun (GiXRD), röntgen speglun (XRR) og álagsgreiningu með röntgengeislum (XSA). HiPIMS ræktun sýndi minni ræktunarhraða fyrir allar ræktaðar húðir, en yfirborð þeirra var sléttara. Eðlismassi húða sem ræktaðar voru með HiPIMS við lága starfslotu var sambærilegur við eðlismassa húða sem ræktaðar voru með dcMS. Með því að auka starfslotuna þá jókst eðlismassi húðanna upp að fræðilegum eðlismassa HfN og rætkunarhraði jókst án þess að hafa veruleg áhrif á hrjúfleika húðanna. HiPIMS ræktaðar húðir höfðu stórt þjöppunarálag á meðan dcMS ræktaðar húðir höfðu minna þanálag. Kornastærð í [111] og [200] kristalsstefnur HiPIMS ræktuðu húðanna minnkaði með auknu niturflæði á meðan hún stækkaði með auknu niturflæði fyrir húðir ræktaðar með dcMS. Kornastærðin breyttist minna sem fall af ræktunarhitastigi en dcMS ræktuðu húðirnar höfðu talsvert stærri korn. Þetta verk sýnir að starfslota á meðan HiPIMS ræktun stendur á HfN húðum hefur mikil áhrif á eðlismassa og ræktunarhraða húðanna á meðan aðrir eiginleikar húðanna breytast
    lítið.

Samþykkt: 
  • 2.2.2018
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/29524


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Masters thesis.pdf2.57 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
Medferd_lokaverkefnis.pdf405.89 kBLokaðurYfirlýsingPDF