GeSb2Te4薄膜表面分形维数计算及表征-摩擦学学报.PDF

第 25 卷　第 2 期 摩 擦 学 学 报 25, 　 2 V o l N o 2005 年 3 月 TR IBOL O GY M arch , 2005 2 4 薄膜表面分形维数计算及表征 GeSb Te 1 1 2 2 朱守星 , 朱世根 , 范　真 , 丁建宁 ( 1. 东华大学 机械工程学院, 上海　20005 1; 2. 江苏大学 微纳米技术中心, 江苏 镇江　2 120 13) 摘要: 采用低功率直流磁控溅射法制备了 薄膜, 利用扫描 电子显微镜、 射线衍射仪和原子力显微镜 GeSb T e X 2 4 ( ) 分析了薄膜的微观结构和相组成, 研究了薄膜表面的分形特征. 结果表明: 沉积态 薄膜为无规则、无 A FM GeSb T e 2 4 择优取向的非晶材料; 薄膜表面形貌A FM 图像具有分形特征, 基于自行编制的采用盒计数法求解随机分形维数的C 语言程序, 计算得到沉积态 GeSb 2 T e4 薄膜的分形维数为 1. 93; 针对一维和二维随机分形多重分形谱的计算表明, 沉 积态 GeSb T e 薄膜满足分形的标度不变性; 通过对沉积态和退火态薄膜进行多维分形谱计算, 发现经过 230 ℃退火 2 4 处理的薄膜样品的多维分形谱较窄且晶化分布均匀. 关键词: GeSb 2 T e4; 薄膜; 分形维数; 多维分形谱 中图分类号: T G 174. 44; TH 117. 2 文献标识码: A 文章编号: (2005) 020 14905 　　表面粗糙度是影响表面物理和化学性质的重要 在阴极靶材、阳极基底之间施加电压 0. 1～ 1. 0 kV , 因素. 目前已有多种表示表面粗糙度的量化方法, 其 使A r 原子电离. 基底材料为 n 型 Si ( 100) 基片, 使用 中最常用的为均方根法(RM S ). 研究表明, 许多薄膜 　　　 表面有标度不变的复杂结构, 而RM S 粗糙度并不能 有效地描述这种特点. 与此相适应, 用A FM 研究薄 膜 的生长机制和分形特征 已引起许 多学者 的兴 [ 1～ 4 ] 趣 . 考虑到传统用于判断薄膜晶体状态的方法大多 较为复杂, 如透射电子显微镜制样繁杂, X 射线衍射 仪不能反映薄膜