Nanocolumnar Epitaxial Ti1-xSixN (0 ≤ x ≤ 0.18) Thin Films Grown by Dual Reactive Magnetron Sputtering on MgO (001), (011), and (111) Substrates

Eriksson, AndersLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan (författare)

Ti1-xSixNy thin films and multilayers have been grown on single-crystal TiN-templated MgO (001), (011), and (111) substrates kept at 550 °C. Elemental Ti and Si targets were used in UVH reactive dual magnetron sputtering in a mixed Ar/N2 discharge. Composition analysis by time-of-flight energy elastic recoil detection analysis show that the films are close to stoichiometric (0.95 ≤ y ≤ 1.00) with respect to TiN over the wide range of Si concentrations 0 ≤ x ≤ 0.22. High-resolution transmission electron microscopy (TEM) combined with scanning TEM and energy dispersive Xray analysis show that all films grow epitaxially for x ≤ 0.18 and that as much as every fifth Ti atom can be replaced by Si (~10 at.%) in Ti1-xSixN(001). For the (011) and (111)-oriented films, however, only 1-2 at.% Si substitutes for Ti. Instead, Si segregates to form crystalline-to-amorphous SiNz (z ≈ 1) tissue phases, which promote the formation of epitaxial TiN nanocolumns. The nanocolumns have preferred {110} interfaces and {200} top facets and grow several hundreds of nm in length.

Lu, JunLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)junlu07 (författare)
Tengstrand, OlofLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)olote71 (författare)
Jensen, JensLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)jenje80 (författare)
Eklund, PerLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)perek02 (författare)
Rosén, JohannaLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)johro07 (författare)
Hultman, LarsLinköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska högskolan(Swepub:liu)larhu75 (författare)
Linköpings universitetTunnfilmsfysik (creator_code:org_t)

Av författaren/redakt...: Eriksson, Anders; Lu, Jun; Tengstrand, Olof; Jensen, Jens; Eklund, Per; Rosén, Johanna; visa fler...; Hultman, Lars; visa färre...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.