Максимальное значение

Как видно из таблицы, с увеличением процентного содержания азота в пленках увеличивается значение их удельного электросопротивления. ИК-спектрометрия показывает, что ширина запрещенной зоны также увеличивается с увеличением процентного содержания азота, как и электросопротивление пленок. При Хмах = 1200 нм ширина запрещенной зоны составляет Eg= 0.938 эВ. С увеличением количества азота в смеси до 50% ширина запрещенной зоны увеличивается до 1.5 эВ (для массивных образцов BN она порядка 3 эВ). Мы связываем это с увеличением количества аморфной фазы BN, которая заполняет межзеренное пространство.

Аналогичные результаты показывает и наноиндентирование данных пленок. Видно, что глубина отпечатка и доля упругой деформации в общей работе по внедрению индентора снижается с увеличением содержания азота. Для всех пленок на кривой разгрузки в месте остановки разгрузки для измерения теплового дрейфа образовалась небольшая ступенька. Образование такой ступеньки указывает на вязкоупругое механическое поведение тонких пленок аморфного борида тантала.

Из таблицы видно, что наиболее высокие значения твердости и модуля упругости показал образец с содержанием азота в камере осаждения 2%. Этот образец сильно неоднородный. Два отпечатка дали твердость около 18 ГПа и три около 12 ГПа. Для остальных образцов твердость равна = 6 ГПа, за исключением образца 193, для которого твердость снижается до 3 ГПа.

Снижение нанотвердости связано, на наш взгляд, с увеличением доли аморфной фазы BN при увеличении содержания азота в газовой смеси.

Аморфные пленки борида тантала имеют низкие твердость и модуль упругости (6 и 100 ГПа соответственно), для них характерно вязкоупругое механическое поведение, как и для других аморфных материалов. Для кристаллических пленок диборида тантала твердость находится на уровне 44 ГПа, а модуль упругости - около 350 ГПа. Не очень высокий модуль упругости может быть вызван малым размером зерна в пленке и высокой долей границ зерен в объеме пленки.

Соответственно снижается и микротвердость в пленках, исследованных на ПМТ-3, при увеличении процентного содержания азота в газовой смеси.