การเตรียมและศึกษาลักษณะเฉพาะของฟิล์มบางไทเทเนียมโครเมียมไนไตรด์ ที่เคลือบด้วยวิธีรีแอคทีฟดีซี แมกนีตรอนโคสปัตเตอริง

Abstract

          งานวิจัยนี้เคลือบฟิล์มไทเทเนียมโครเมียมไนไตรด์ (TiCrN) ด้วยวิธีรีแอคทีฟดีซีแมกนีตรอนโคสปัตเตอริง บนแผ่นซิลิกอน เพื่อศึกษาผลของอัตราการไหลแก๊สไนโตรเจนที่มีต่อโครงสร้างผลึก โครงสร้างจุลภาค ความหนา และองค์ประกอบทางเคมีของฟิล์มบาง จากนั้นทำการศึกษาลักษณะเฉพาะด้วยเทคนิค XRD, FE-SEM และ EDS ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่าฟิล์มมีโครงสร้างเป็นไทเทเนียมโครเมียมไนไตรด์ และโครงสร้างผลึกของฟิล์มที่เคลือบได้ แปรตามอัตราการไหลแก๊สไนโตรเจน ขนาดผลึกและค่าคงที่แลตทิชมีค่าในช่วง 11.35 -22.35 nm และ 4.133 –4.197 Å ตามลำดับ จากการวิเคราะห์ภาคตัดขวางพบว่าฟิล์มที่เคลือบได้มีโครงสร้างแบบคอลัมนาร์นอกจากนี้โครงสร้างจุลภาค ความหนา ตลอดจนองค์ประกอบทางเคมีของฟิล์มบางยังคงมีการเปลี่ยนแปลงไปตามอัตราการไหลแก๊สไนโตรเจน           Titanium Chromium Nitride (TiCrN) thin films were deposited on Si substrate by reactive DC magnetron co-sputtering method in this research to study the effect of N2 gas flow rateson the crystal structure, microstructure, thickness and elemental composition. The films were characterized by XRD, FE-SEM and EDS techniques, respectively. The results showed that TiCrN structure of the films was obtained. The crystal structure of the as– deposited films was varied with N2 gas flow rates. The crystal size and lattice constant were in the range of 11.35 - 22.35 nm and 4.133 – 4.197 Å, respectively. The columnar structure was investigated from the cross-section analysis. Moreover, the microstructure, thickness and elemental compositions of the as-deposited films were stilled changed with the N2 gas flow rates.