《表1 550℃时溅射不同靶材制备的薄膜的元素组成》

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《低温反应溅射Al+α-Al_2O_3复合靶沉积α-Al_2O_3薄膜》

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图6（a）为分别溅射Al、α-Al2O3及Al+α-Al2O3靶所沉积薄膜的载荷–位移（P-h）曲线。图6（b）为依据图6（a）中数据用Oliver-Pharr公式[22]计算得到的平均硬度。溅射Al、α-Al2O3及Al+α-Al2O3靶所沉积薄膜的硬度（H）分别为～16.3，～20.2和～23.8 GPa。薄膜中相的种类及其相对含量决定了薄膜的硬度。溅射Al靶沉积的薄膜为α+γ及非晶相氧化铝，溅射α-Al2O3靶沉积的薄膜为α以及非晶相氧化铝，而溅射Al+α-Al2O3复合靶沉积的薄膜以α-Al2O3相为主。非晶、γ-和α-Al2O3的硬度分别为10，19和22 GPa[11]。溅射Al靶所沉积薄膜的硬度只有～16.3 GPa，这是薄膜中非晶和γ-Al2O3含量较多所致；溅射α-Al2O3靶所沉积薄膜的硬度为～20.2 GPa，这是由于薄膜中少量非晶氧化铝降低了硬度；溅射Al+α-Al2O3复合靶所沉积薄膜的硬度达～23.8 GPa，表明薄膜主要由高硬度的α-Al2O3组成，所测量的硬度比文献[11]所述略高，这可能是载荷较低而造成的测量误差所致，也可能有纳米强化的因素。硬度分析结果也从侧面证明溅射Al+α-Al2O3复合靶沉积的薄膜基本由单相的α-Al2O3组成。