铜薄膜在100℃～400℃下氧化行为的微观表征  

Variations in Microstructures of Copper Film Oxidation at 100 ℃～400 ℃

作　　者：张莉[1] 严学俭[1] 朱国栋[1] 曾志刚[1] 沈淼[1] A.Pohlers 

机构地区：[1]复旦大学材料科学系,上海200433 [2]克姆尼茨技术大学科学系

出　　处：《真空科学与技术学报》2006年第4期268-271,共4页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

摘　　要：本文研究了在100℃～400℃下溅射制备的40nm铜薄膜的氧化行为。利用原子力显微镜（AFM）观察了铜薄膜氧化前期的微观形貌，并利用X射线衍射（XRD）和能量分散X射线谱（EDX）分析了其晶相结构和成份。随着温度的升高，铜薄膜氧化速率明显加快。在100℃下，Cu薄膜表面生成岛状非晶氧化物，温度升高至200℃后，生成Cu2O相的同时Cu薄膜表面产生重构现象，呈现疏松的网状结构。300℃和400℃下Cu薄膜几乎全部氧化，分别形成均匀分布的Cu2O和CuO晶粒。结果表明，利用AFM和XRD能灵敏地跟踪纳米尺度Cu薄膜的氧化过程。Variations in microstructures and compositions at the initial oxidation stage in 100℃～400℃ of copper film, grown by magnetron sputtering on Si（100） substrate, were characterized with atomic force microscopy （AFM）, X-ray diffraction （XRD） and energy dispersive X-ray spectroscopy （EDX）. The results show that as temperature rises, the oxidation rate increases. Below 100℃, islands of amorphous Cu oxides form on Cu surface. As the temperature reaches 200℃, Cu2O formation and reconstruction of Cu surface with a loose mesh texture, can be simultaneously observed. In the temperature range of 300℃～400℃, complete oxidation of Cu results in a uniform compact films of Cu2O and CuO grains.

关 键 词：铜薄膜 氧化 原子力显微镜 微观表征 

分 类 号：O484.5[理学—固体物理] TG146.11[理学—物理]