溅射沉积Mg2（Sn,Si）薄膜组织结构与导电性能
来源期刊：金属学报2019年第11期
论文作者：宋贵宏 李贵鹏 刘倩男 杜昊 胡方
文章页码：1469 - 1476
关键词：Mg2(Sn,Si)薄膜;Mg含量;电导率;迁移率;XPS;
摘 要：采用Mg-Sn-Si-Bi合金和高纯Mg双靶,通过转动基材并调节Mg靶溅射时间,在单晶Si（111）衬底上顺序沉积并获得了Mg含量变化的Mg-Sn-Si-Bi薄膜。结果表明,保持合金靶溅射时间不变,薄膜中Mg的含量随Mg靶溅射时间的延长明显增大,同时薄膜中Sn、Si的含量呈减小趋势。薄膜中Mg含量的变化导致其相结构和导电性能发生改变。当Mg含量（原子分数）由71.437%变化到64.497%,薄膜具有单一的立方Mg2（Sn, Si）固溶体相结构;当Mg含量减小到59.813%及以下时,薄膜中Mg2（Sn, Si）固溶体相消失而出现立方Mg2Sn和立方Mg2Si两相;随Mg含量进一步减小到54.006%,薄膜中除Mg2Sn相外还出现了金属Sn相,并且该金属相含量随Mg含量的减少而增大,相应的立方Mg2Sn相含量减少,但Mg2Si相含量几乎没有变化。单一固溶体立方相结构的薄膜具有较大的载流子浓度和迁移率,因此电导率较大。然而,薄膜中金属Sn相的出现导致载流子迁移率显著下降,薄膜导电率也明显降低。
宋贵宏1，李贵鹏1，刘倩男1，杜昊2，胡方1
1. 沈阳工业大学材料科学与工程学院2. 中国科学院金属研究所
摘 要：采用Mg-Sn-Si-Bi合金和高纯Mg双靶,通过转动基材并调节Mg靶溅射时间,在单晶Si（111）衬底上顺序沉积并获得了Mg含量变化的Mg-Sn-Si-Bi薄膜。结果表明,保持合金靶溅射时间不变,薄膜中Mg的含量随Mg靶溅射时间的延长明显增大,同时薄膜中Sn、Si的含量呈减小趋势。薄膜中Mg含量的变化导致其相结构和导电性能发生改变。当Mg含量（原子分数）由71.437%变化到64.497%,薄膜具有单一的立方Mg2（Sn, Si）固溶体相结构;当Mg含量减小到59.813%及以下时,薄膜中Mg2（Sn, Si）固溶体相消失而出现立方Mg2Sn和立方Mg2Si两相;随Mg含量进一步减小到54.006%,薄膜中除Mg2Sn相外还出现了金属Sn相,并且该金属相含量随Mg含量的减少而增大,相应的立方Mg2Sn相含量减少,但Mg2Si相含量几乎没有变化。单一固溶体立方相结构的薄膜具有较大的载流子浓度和迁移率,因此电导率较大。然而,薄膜中金属Sn相的出现导致载流子迁移率显著下降,薄膜导电率也明显降低。
关键词：Mg2(Sn,Si)薄膜;Mg含量;电导率;迁移率;XPS;
