直流磁控濺射法制備FeCoZrN薄膜及性能的表征.pdf

1、隨著磁性元件不斷的向微型化、集成化、高頻化方向發(fā)展，具有優(yōu)良性能的軟磁薄膜材料得到了深入的研究，并在記錄磁頭、垂直磁記錄媒介、薄膜變壓器以及電感器件等方面得到了廣泛的應用。這些軟磁薄膜材料必須具有高的飽和磁化強度(Ms)、低矯頑力(Hc)、較高的電阻率(ρ)、適當?shù)母飨虍愋詧?Hk)以及良好的熱穩(wěn)定性等。
　　Fe1-xCox(0.3＜x＜0.4)合金由于具有非常高的飽和磁化強度而備受關注，但是在這一成分范圍內(nèi)的Fe-Co合金具有

2、較高的磁晶各向異性和較大的磁致伸縮系數(shù)，導致其并不能獲得很好的軟磁性能。研究發(fā)現(xiàn)，N元素添加到Fe-Co合金薄膜中，能夠降低矯頑力，改善其軟磁性;Zr元素的添加則能夠降低合金的磁致伸縮系數(shù)。因此本文研究了FeCoZrN薄膜的結(jié)構(gòu)和性能。
　　應用直流反應磁控濺射法，以Fe65Co35合金靶材、Zr塊為濺射材料，N2為反應氣體，Ar為濺射氣體，制備了(Fe65Co35)ZrN軟磁薄膜，并對其結(jié)構(gòu)、表面形貌、磁性能以及電性能進行表征。

3、
　　具體的研究結(jié)果如下:
　　(1) Zr元素含量為8.7％的(Fe65Co35)91.3Zr8.7N薄膜，飽和磁化強度(Ms)隨著N2/（N2+Ar）流量比(N2％)的增大而減小，當N2％為15％時薄膜的矯頑力最小為11.68Oe，電阻率則隨著N2％值的增大而增大。
　　(2)N2％為15％的Zr元素摻雜量不同的(Fe65Co35)ZrN薄膜，飽和磁化強度(Ms)隨著Zr摻雜量的增多而減小，矯頑力和電阻率都隨之逐漸

4、增大，總體來看Zr塊數(shù)量為1時，薄膜的綜合性能最好。
　　(3)N2％為15％的厚度不同的(Fe65Co35)91.3Zr8.7N薄膜，飽和磁化強度(Ms)的值隨著薄膜厚度的增加基本不發(fā)生什么變化，矯頑力隨之逐漸減小，電阻率則隨之逐漸增大，總體來看濺射時間為30min時，薄膜的綜合性能最好。
　　(4)N2％為15％的襯底溫度不同的(Fe65Co35)91.3Zr8.7N薄膜，飽和磁化強度(Ms)的值隨著襯底溫度的增大而增大