Microstructure and strain relaxation in thin nanocrystalline platinum films produced via different sputtering techniques

Gruber, Wolfgang; Baehtz, Carsten; Horisberger, M.; Ratschinski, I.; Schmidt, Harald

doi:10.1016/j.apsusc.2016.02.015

Cited by 11 publications

(10 citation statements)

References 20 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Further investigation of the correlation between microstructure and residual strain relaxation was conducted on 20 nm Pt films on SiO 2 for samples deposited by ion-beam sputtering at 5 keV and 3.8 mTorr and magnetron sputtering at 50 W and 2.3 mTorr [123]. Both types of films demonstrated (111) texturing and compressive stresses, although the magnetron-sputtered films showed both stronger texturing and more relaxation of residual strain upon post-deposition annealing.…”

Section: Microstructure In Pt Filmsmentioning

confidence: 99%

Platinum metallization on silicon and silicates

Taylor

2021

Journal of Materials Research

View full text Add to dashboard Cite

Thin films of platinum deposited by physical vapor deposition (PVD) processes such as evaporation and sputtering are used in many academic and industrial settings, for example to provide metallization when tolerance to corrosive thermal cycling is desired, or in electrocatalysis research. In this review, various practical considerations for platinum (Pt) metallization on both Si and SiO 2 are placed in context with a comprehensive data review of diffusion measurements. The relevance of diffusion phenomena to the development of microstructure during deposition as well as the effect of microstructure on the properties of deposited films are discussed with respect to the Pt-Si system. Since Pt and Si readily form silicides, diffusion barriers are essential components of Pt metallization on Si, and various failure modes for diffusion barriers between Pt and Si are clarified with images obtained by electron microscopy. Adhesion layers for Pt films deposited on SiO 2 are also considered.

show abstract

Section: Microstructure In Pt Filmsmentioning

confidence: 99%

Platinum metallization on silicon and silicates

Taylor

2021

Journal of Materials Research

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In the scientific literature, the synthesis of platinum thin films by magnetron sputtering, electron beam evaporation, wet impregnation, thermal evaporation pulsed laser deposition, and atomic layer deposition (ALD) is already studied. Most of the prepared films are polycrystalline with different defects, while the physical and electrochemical characterization of deposited films remains limited [15][16][17].…”

Section: Of 13mentioning

confidence: 99%

Characterization of Platinum-Based Thin Films Deposited by Thermionic Vacuum Arc (TVA) Method

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

The current work aimed to characterize the morphology, chemical, and mechanical properties of Pt and PtTi thin films deposited via thermionic vacuum arc (TVA) method on glass and silicon substrates. The deposited thin films were characterized by means of a scanning electron microscope technique (SEM). The quantitative elemental microanalysis was done using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The tribological properties were studied by a ball-on-disc tribometer, and the mechanical properties were measured using nanoindentation tests. The roughness, as well as the micro and nanoscale features, were characterized using atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The wettability of the deposited Pt and PtTi thin films was investigated by the surface free energy evaluation (SFE) method. The purpose of our study was to prove the potential applications of Pt-based thin films in fields, such as nanoelectronics, fuel cells, medicine, and materials science.

show abstract

“…После отжига образцов d (111) во всех случаях становится меньше, чем d (111) фрагмента мишени Pt, следовательно, напряжения, действующие в плоскости пленки, становятся растягивающими. Таким образом, в результате отжига напряжения сжатия устраняются, а напряжения растяжения возникают при охлаждении образца из-за того, что температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) Pt больше, чем ТКЛР SiO 2 [10]. Релаксация напряжений является свидетель-ством прошедшей во всех пленках рекристаллизации.…”

Section: рентгеноструктурный анализ пленок Ptunclassified

“…Такие осцилляции наблюдаются обычно, когда распределение ОКР по раз-мерам становится узким [10,23], вклад дисперсности в данном случае принято описывать функцией Лауэ [23]. Аппроксимация K α1 -компоненты профиля пленки 20 nm одной функцией Лауэ неудовлетворительна, лучший ре-зультат дает аппроксимация суммой функций Коши и Лауэ (рис.…”

Section: рентгеноструктурный анализ пленок Ptunclassified

“…Для тонких пленок условие минимизации поверхностной энергии является более значимым, чем для объемных материалов, из-за большего отношения площади поверхности к объему, что имеет два важных следствия. Для вторичных зерен в пленках, как правило, характерна ориентация парал-лельно подложке тех атомных плоскостей, которые обес-печивают минимальную поверхностную энергию [9,10], например, для ГЦК металлов это плоскости (111). Кроме того, теория аномального роста, учитывающая влияние поверхностной энергии, предсказывает увели-чение скорости роста латеральных размеров вторичных зерен с уменьшением толщины пленки [8], что было подтверждено экспериментально для пленки Au [11].…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Влияние толщины пленки Pt на процессы роста зерен при ее отжиге

Селюков¹,

Наумов²,

Васильев³

2018

Журнал Технической Физики

View full text Add to dashboard Cite

Пленки Pt с толщиной h = 20−100 nm, нанесенные на окисленную пластину c-Si (100), подвергались отжигу в вакууме в режиме 500• C/1 h, в результате которого произошли рекристаллизация и рост зерен. Одновременно с нормальным наблюдался и аномальный рост, что привело к разделению зерен на фракции, соответственно, обычных и вторичных зерен. Для h = 20−40 nm вторичные зерна становятся заметно крупнее обычных, поэтому распределение латеральных размеров зерен становится бимодальным. Найдено, что скорость аномального роста латеральных размеров зерен увеличивается с уменьшением h, тогда как скорость нормального роста не зависит от h. С помощью анализа профилей рентгенодифракционных максимумов Pt(111) и Pt(222) найдено, что в результате отжига средний размер областей когерентного рассеяния D увеличивается. Для пленок, подвергнутых отжигу, D сублинейно увеличивается с ростом h, тогда как для исходных пленок наблюдается линейный рост D.

show abstract

Microstructure and strain relaxation in thin nanocrystalline platinum films produced via different sputtering techniques

Cited by 11 publications

References 20 publications

Platinum metallization on silicon and silicates

Platinum metallization on silicon and silicates

Characterization of Platinum-Based Thin Films Deposited by Thermionic Vacuum Arc (TVA) Method

Влияние толщины пленки Pt на процессы роста зерен при ее отжиге

Contact Info

Product

Resources

About