氧化鋁陶瓷與鋁基薄膜的性能研究.pdf

1、Al2O3陶瓷材料原材料來(lái)源豐富，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)成本低廉，被廣泛應(yīng)用于散熱基板方面。Al2O3薄膜因其光學(xué)性能優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度與硬度高、透明性與絕緣性好、耐磨、抗蝕及化學(xué)惰性等特點(diǎn)而引起人們的極大興趣，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、機(jī)械及微電子等領(lǐng)域。AlN薄膜具有一系列獨(dú)特優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，特別是AlN材料具有高熱導(dǎo)、高電阻、熱膨脹系數(shù)與GaN、GaAs等常用的半導(dǎo)體材料相匹配等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在微電子器件散熱基板、封裝材料等方面。

2、　　 本文采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)成功制備了高熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷，XRD結(jié)果表明陶瓷樣品成α-Al2O3相且無(wú)任何其他雜相生成;FE-SEM圖片結(jié)果顯示樣品晶粒直徑約為5-15μm，且晶界清晰;通過(guò)對(duì)其熱導(dǎo)率的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)熱系數(shù)在常溫下(25℃)達(dá)到24.928W/(m·K)，高于傳統(tǒng)方法制備的Al2O3陶瓷熱導(dǎo)率，通過(guò)磁性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)該樣品在室溫具有良好的磁性能，剩余磁化強(qiáng)度為5.46×10-3emu/g，飽和磁化強(qiáng)度為32.

3、1×10-3emu/g，磁性能來(lái)源于氧空位。
　　 采用磁控反應(yīng)濺射法在Si(100)基片上制備了Al2O3薄膜，并在850、1100℃，分別于N2、O2氛圍下分別退火.XRD結(jié)果表明四種不同條件退火所形成的薄膜樣品峰位取向一致，其中850℃在O2氛圍中退火樣品的取向出現(xiàn)了Si峰;室溫下在紫外光區(qū)域，四種退火樣品均檢測(cè)到具有明顯的吸收峰，其中1100℃在O2氛圍中退火樣品與其他三種樣品相比在吸收強(qiáng)度上有明顯地優(yōu)勢(shì)，四種樣品在峰位

4、上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差別;光學(xué)特性可能部分來(lái)源于氧空位。除此之外，在室溫下還發(fā)現(xiàn)了磁性能。
　　 另外，本實(shí)驗(yàn)還采用磁控反應(yīng)濺射法在Si(100)基片上制備了AlN薄膜，并在600、700、800℃，N2氛圍下分別退火.XRD結(jié)果表明600℃與700、800℃退火所形成的薄膜樣品峰位取向不同;選取700℃退火樣品SEM圖片結(jié)果顯示薄膜生長(zhǎng)致密，表面生長(zhǎng)均勻致密;室溫下在紫外光區(qū)域，三種溫度退火樣品均檢測(cè)到具有明顯的吸收峰，600℃和700