Structure and Electrical Properties of Thin Al66Cu18Co16 and Al69Co16Ni15 Films

Abstract

Тонкі плівки номінального складу Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 товщиною у 85-100 нм, охолоджені зі швидкістю у 10 12-10 14 К/с, було вперше одержано методом модернізованого триелектродного йонно-плазмового розпорошення складених мішеней. Плівкові покриття осаджували на підкладинки, виготовлені з натрію хлориду або ситалу. Структуру покриттів аналізували за допомогою рентґеноструктурної аналізи. Електричний опір вимірювали чотирозондовим методом. В структурі свіжонапорошених плівок спостерігається рентґеноаморфна фаза та сліди квазикристалічної декагональної D-фази. Області когерентного розсіяння (ОКР) плівок Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 дорівнюють 2,8 нм і 3,2 нм відповідно. Зміна електричного опору тонких плівок Al 66 Cu 18 Co 16 та Al 69 Co 16 Ni 15 у разі нагріву до температур, відповідно, у 600 К і 640 К має оборотній характер, що вказує на термічну стійкість їхньої структури. Подальший нагрів до 920 К супроводжується необоротньою зміною електричного опору, що спричинено зникненням аморфної фази та появою металевої фази на основі алюмінію в структурі плівок. Після витримки за температури у 923 К протягом 10 хвилин розміри ОКР D-фази збільшуються у понад два рази та сягають 6,0-6,5 нм. В структурі плівок спостерігаються наночастинки квазикристалів в алюмінійовій матриці. Температурний коефіцієнт опору (ТКО), як під час нагріву, так і охолодження, має неґативні значення, що підтверджує присутність у структурі плівок квазикристалічної фази. Під час охолодження від температури у 920 К до кімнатної температури ТКО тонкої плівки Al 66 Cu 18 Co 16 збільшується від 410-4 К-1 до 1,210-5 К-1 , а плівки Al 69 Co 16 Ni 15-від 510-4 К-1 до 2,410-4 К-1. Це уможливлює рекомендувати тонку плівку Al 66 Cu 18 Co 16 для виготовлення прецизійних низькоомних тонкоплівкових резисторів. For the first time, thin films with the Al 66 Cu 18 Co 16 or Al 69 Co 16 Ni 15 nominal compositions and of 85-100 nm thickness cooled at 10 12-10 14 K/s are produced by method of modernized three-electrode ion-plasma sputtering of composed targets. Thin films are deposited on sodium chloride or glass