银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究

张建民; 徐可为

doi:10.7498/aps.52.145

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银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究

张建民 , 徐可为

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凝聚物质：结构、热学和力学性质

银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究

张建民, 徐可为

物理学报, 2003, 52(1): 145-149.

doi: 10.7498/aps.52.145

Investigation of abnormal grain growth andtexture change in Ag and Cu films

Zhang Jian-Min, Xu Ke-Wei

Acta Phys. Sin., 2003, 52(1): 145-149.

doi: 10.7498/aps.52.145

摘要
用透射电子显微镜(TEM)和x射线衍射(XRD)方法对经300℃，2h退火的Ag和Cu自由膜和Si基体上的Ag和Cu附着膜的异常晶粒生长和织构变化进行了实验研究.XRD分析表明：Ag和Cu沉积膜均有(111)和(100)择优取向.但经退火处理后，Ag和Cu自由膜的(111)织构稍有加强.相反，Si基体上的Ag和Cu附着膜的(100)和(110)织构明显加强，同时用TEM在Cu附着膜中观察到了两个(110)和四个(211)取向的异常大晶粒.根据表面能和应变能的各向异性对实验结果进行了分析.

关键词:
薄膜 /

晶粒生长 /

织构 /

实验
Abstract
Abnormal grain growth and texture change in free-standing Ag and Cu films and those attached to the Si substrates have been investigated with transmission electron microscopy (TEM) and x-ray diffraction (XRD) analysis, after annealing the samples at 300℃ for 2 h.The as-deposited Ag and Cu films, as shown by XRD analysis, have(111) and (100) preferred orientations. After annealing, the free-standing films show a slight increase in the (111) texture, while the films attached to the silicon substrates show strong increases in the (100) and (110) textures. Two anomalous large grains with (110) orientation and four anomalous large grains with (211) orientation are observed by TEM in the attached Cu film after annealing. The results are discussed from an energy point of view.

Keywords:
thin films /

grain growth /

texture /

experiment
作者及机构信息
张建民¹,

徐可为²

(1)陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049; (2)西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049

基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号：59931010)和国家自然科学基金(批准号：50271038)资助的课题
Authors and contacts
Zhang Jian-Min¹,

Xu Ke-Wei²

(1)陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049; (2)西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049
参考文献

施引文献

[1]	张玺, 刘超飞, 王健. 低维超导的实验进展. 物理学报, 2015, 64(21): 217405. doi: 10.7498/aps.64.217405
[2]	王小虎, 易仕和, 付佳, 陆小革, 何霖. 二维高超声速后台阶表面传热特性实验研究. 物理学报, 2015, 64(5): 054706. doi: 10.7498/aps.64.054706
[3]	陈亮, 郭仁拥, 塔娜. 双出口房间内疏散行人流的仿真和实验研究. 物理学报, 2013, 62(5): 050506. doi: 10.7498/aps.62.050506
[4]	王诗平, 张阿漫, 刘云龙, 吴超. 圆形破口附近气泡动态特性实验研究. 物理学报, 2013, 62(6): 064703. doi: 10.7498/aps.62.064703
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[7]	张阿漫, 王超, 王诗平, 程晓达. 气泡与自由液面相互作用的实验研究. 物理学报, 2012, 61(8): 084701. doi: 10.7498/aps.61.084701
[8]	石高明, 邹志强, 孙立民, 李玮聪, 刘晓勇. Si衬底上生长的MnSi薄膜和MnSi1.7 纳米线的STM和XPS分析. 物理学报, 2012, 61(22): 227301. doi: 10.7498/aps.61.227301
[9]	魏承炀, 李赛毅. 温度梯度对晶粒生长行为影响的相场模拟. 物理学报, 2011, 60(10): 100701. doi: 10.7498/aps.60.100701
[10]	唐正霞, 沈鸿烈, 江丰, 方茹, 鲁林峰, 黄海宾, 蔡红. 变温退火制备铝诱导大晶粒多晶硅薄膜的机理研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8770-8775. doi: 10.7498/aps.59.8770
[11]	张飞鹏, 路清梅, 张久兴, 张忻. 双掺杂BaxAgyCa3-x-yCo4O9氧化物的织构与电输运性能. 物理学报, 2009, 58(4): 2697-2701. doi: 10.7498/aps.58.2697
[12]	杨白, 沈保根, 赵同云, 孙继荣. 纳米晶复合Pr2Fe14B/α-Fe快淬薄带的织构与磁性. 物理学报, 2007, 56(6): 3527-3532. doi: 10.7498/aps.56.3527
[13]	段鹤, 郑毓峰, 张校刚, 孙言飞, 董有忠. 水热法合成FeS2粉晶及其生长热动力学的研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1659-1664. doi: 10.7498/aps.54.1659
[14]	范树海, 贺洪波, 范正修, 邵建达, 赵元安. 表面热透镜技术应用于薄膜微弱吸收测量的理论和实验. 物理学报, 2005, 54(12): 5774-5777. doi: 10.7498/aps.54.5774
[15]	黄　锐, 林璇英, 余云鹏, 林揆训, 姚若河, 黄文勇, 魏俊红, 王照奎, 余楚迎. 多晶硅薄膜低温生长中晶粒大小的控制. 物理学报, 2004, 53(11): 3950-3955. doi: 10.7498/aps.53.3950
[16]	张建民, 徐可为, 张美荣. 薄膜中异常晶粒生长理论及能量各向异性分析. 物理学报, 2003, 52(5): 1207-1212. doi: 10.7498/aps.52.1207
[17]	李明华, 于广华, 何珂, 朱逢吾, 赖武彦. 具有分隔层Bi的反铁磁/铁磁双层薄膜间的短程交换耦合. 物理学报, 2002, 51(12): 2854-2857. doi: 10.7498/aps.51.2854
[18]	张建民, 徐可为. 面心立方多晶薄膜中应变能密度对晶粒取向的依赖. 物理学报, 2002, 51(11): 2562-2566. doi: 10.7498/aps.51.2562
[19]	吴锋民, 施建青, 吴自勤. 高温下金属薄膜生长初期的模拟研究. 物理学报, 2001, 50(8): 1555-1559. doi: 10.7498/aps.50.1555
[20]	李灿华, 廖源, 常超, 王冠中, 方容川. 氮气氛下(100)织构金刚石薄膜的成核与生长研究. 物理学报, 2000, 49(9): 1756-1763. doi: 10.7498/aps.49.1756

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物理学报. 2003, 52(1): 145-149.

doi: 10.7498/aps.52.145.

凝聚物质：结构、热学和力学性质

银和铜膜中异常晶粒生长和织构变化的实验研究

张建民¹
徐可为²

1. (1)陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049; (2)西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安 710049

基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号：59931010)和国家自然科学基金(批准号：50271038)资助的课题

收稿日期: 2002-01-25
修回日期: 2002-05-29
刊出日期: 2005-04-03

摘要: 用透射电子显微镜(TEM)和x射线衍射(XRD)方法对经300℃，2h退火的Ag和Cu自由膜和Si基体上的Ag和Cu附着膜的异常晶粒生长和织构变化进行了实验研究.XRD分析表明：Ag和Cu沉积膜均有(111)和(100)择优取向.但经退火处理后，Ag和Cu自由膜的(111)织构稍有加强.相反，Si基体上的Ag和Cu附着膜的(100)和(110)织构明显加强，同时用TEM在Cu附着膜中观察到了两个(110)和四个(211)取向的异常大晶粒.根据表面能和应变能的各向异性对实验结果进行了分析.

关键词:

薄膜 /
晶粒生长 /
织构 /
实验

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