組合靶共濺射沉積Cu-W復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)與性能

郭中正，閆萬珺，張殿喜，楊秀凡，蔣憲邦，周丹彤

（安順學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院， 貴州 安順 561000）

Cu的塑韌性較佳、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好，而W的硬度高、熱脹系數(shù)較低、抗燒蝕性強(qiáng)，因此Cu-W復(fù)合材料常兼具二者優(yōu)勢(shì)。正由于Cu與W難混溶（其體系的混合焓高于+35 kJ·mol-1），故而Cu-W復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能易于設(shè)計(jì)和調(diào)控［1］。用作高壓電觸頭、電火花加工、電磁導(dǎo)軌、導(dǎo)熱與防熱、高溫耐磨等材料，在電力、機(jī)械、航空及軍工領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用［2-4］。使Cu和W兩組元交互均勻分布，以及強(qiáng)化銅/鎢界面結(jié)合，是獲得優(yōu)質(zhì)Cu-W復(fù)合材料的關(guān)鍵［5-6］。

Cu-W體系復(fù)合薄膜兼具優(yōu)異力學(xué)和電學(xué)性能，可滿足微電子機(jī)械系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)-功能型薄膜的要求［7-8］。濺射沉積是Cu-W薄膜的主要制備 手段，濺射工藝及參數(shù)的選取對(duì)其結(jié)構(gòu)與性能影響顯著。許多研究者利用Cu和W雙靶濺射共沉積方法制備Cu-W薄膜，Beainou R E等［9］探討了雙靶傾角對(duì)共沉積W-Cu薄膜柱狀晶傾斜度的影響，艾永平等［10］考察了雙靶濺射沉積Cu-W薄膜的結(jié)構(gòu)與離子束入射能量的關(guān)系。報(bào)導(dǎo)顯示，雙靶磁控濺射共沉積的W含量為2.7 at.%～ 40 at.%的Cu-W納米晶薄膜中存在固溶度延展現(xiàn)象，且薄膜微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性明顯與W含量相關(guān)［11］。Thomas K等［12］證實(shí)，雙靶磁控濺射共沉積的Cu-W薄膜內(nèi)，存在含12 at.%～45 at.%Cu的體心立方（bcc）結(jié)構(gòu)亞穩(wěn)態(tài)固溶體，且薄膜硬度明顯受控于Cu含量。而Yang M Z等［13］發(fā)現(xiàn)，雙靶共焦磁控濺射Cu-W多層膜內(nèi)甚至存在共格界面。這些報(bào)導(dǎo)與高能束改性、納米活性結(jié)構(gòu)等可使難互溶Cu-W體系誘生固溶拓展、硬度提高乃至直接合金化的現(xiàn)象，從本質(zhì)上呈相似性［14-15］，更加凸顯了Cu-W薄膜的研究?jī)r(jià)值及應(yīng)用潛力。當(dāng)前，探討Cu-W薄膜的工藝與成分控制，以及結(jié)構(gòu)與性能之間的相關(guān)規(guī)律深受關(guān)注。

迄今，多數(shù)研究均采用雙靶濺射共沉積方法來制備Cu-W薄膜，即Cu靶和W靶分別置于不同靶位，通常靶位須側(cè)傾，工藝較復(fù)雜。文獻(xiàn)［16］指出，用兩種或多種組元的單質(zhì)靶，以某種方式構(gòu)成組合靶，可制備兩組元或多組元薄膜。為此，本文設(shè)計(jì)W靶嵌入Cu基體靶的組合型靶材，磁控濺射時(shí)Ar+同時(shí)轟擊組合靶表面的Cu和W，實(shí)現(xiàn)Cu和W的共濺射，從而制備Cu-W復(fù)合薄膜。改變W靶的面積占比即能調(diào)控復(fù)合膜的W含量。對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征與形貌觀察，并測(cè)試其力學(xué)和電學(xué)性能，研究Cu-W復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)與性能隨W含量的變化規(guī)律，為其制備工藝改進(jìn)及應(yīng)用范圍拓展提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 薄膜的制備

制樣的設(shè)備為MS560E型磁控濺射儀，靶表面的刻蝕區(qū)呈環(huán)形。考慮以共濺射模式沉積Cu-W復(fù)合薄膜，為此設(shè)計(jì)嵌入組合型靶材，如圖1所示。Cu、W靶純度分別高于99.99%和99.95%。Cu靶為圓片狀，尺寸Φ50 mm×4 mm，為待嵌入的基體靶。其刻蝕環(huán)寬度為6 mm，面積為565 mm2，環(huán)的中線直徑Φ30 mm。以該中線為圓心，鉆出Φ3.3 mm、深4 mm的通孔?？讓?duì)稱均布，孔數(shù)取決于實(shí)驗(yàn)需求。W靶則作為嵌入靶，用線切割機(jī)將其切為Φ3.3 mm、高4 mm的小圓柱，再嵌入Cu靶的孔內(nèi)，即構(gòu)成W靶嵌入Cu基體靶的W-Cu嵌入組合型靶材。顯然，W靶的上底面積與環(huán)狀刻蝕區(qū)面積之比即是W靶的面積占比。一個(gè)W靶的上底面積為8.5 mm2，因此單個(gè)W靶的面積占比為1.5%。若將4～20個(gè)W靶嵌入Cu靶，則W靶的面積占比相應(yīng)在6% ～ 30%范圍。背景真空5×10-4Pa，濺射氣體為高純Ar。濺射氣壓2.5 Pa，靶基距160 mm，靶功率密度12 W·cm-2，直流共濺射成膜。以單晶硅和柔性聚酰亞胺為襯底，將襯底置于超聲波發(fā)生器內(nèi)，依次用乙醇和去離子水做介質(zhì)進(jìn)行清洗，經(jīng)干燥箱烘干后，安裝于襯底座上。沉積薄膜前再用Ar+束轟擊15 min作最后清洗。鍍膜時(shí)襯底自轉(zhuǎn)（速率為15 r·min-1），使薄膜厚度和成分均勻。襯底循環(huán)水冷，襯底平均溫度為313 K。石英晶振儀的探頭置于襯底附近，實(shí)時(shí)監(jiān)控膜厚，Cu-W復(fù)合薄膜的厚度為900 nm。為做對(duì)比，用純Cu和純W靶（Φ50 mm×4 mm），在相同工藝下制備等厚的Cu和W單質(zhì)薄膜。

圖1 W-Cu嵌入組合型靶材示意圖Fig.1 Schematic diagram of W-Cu embedded combination targets

1.2 薄膜的分析表征

硅襯底上沉積的薄膜用作成分分析、結(jié)構(gòu)表征、形貌觀察，以及顯微硬度和電阻率測(cè)試。復(fù)合膜的成分用AMETEK能譜儀（EDS）測(cè)定，結(jié)構(gòu)分析在LD-3000型X射線衍射儀（XRD）上進(jìn)行，Cu Kα1線，波長(zhǎng)0.154056 nm。表面形貌觀察用TESCAN VEGA 3 SBU型掃描電鏡（SEM），表面精細(xì)觀察及光潔度評(píng)估選用SPM-8100型原子力顯微鏡（AFM）。運(yùn)用G200型納米壓痕儀測(cè)量薄膜顯微硬度，連續(xù)剛度模式，伯氏壓頭的壓入深度為150 nm，6個(gè)壓入點(diǎn)彼此的間距不小于80 μm，結(jié)果取均值。沉積于聚酰亞胺上的薄膜用于考察塑性變形行為，拉伸試驗(yàn)選用MTS Tytron 250型微力測(cè)試系統(tǒng)，加載速率10-4s-1，總位移量恒定，測(cè)定屈服強(qiáng)度σ0.2。拉伸時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)薄膜電阻，電阻突變處所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?yōu)榱鸭y萌生臨界應(yīng)變?chǔ)與，是評(píng)估薄膜抗變形損傷能力的重要指標(biāo)［17］。

2 結(jié)果與討論

2.1 Cu-W復(fù)合薄膜的W含量和沉積率隨W靶面積占比的變化

圖2表示Cu-W復(fù)合薄膜中的W含量和復(fù)合膜的沉積率隨W靶的面積占比的變化。為做對(duì)比，也示出Cu和W薄膜的沉積率。由圖2可見，隨W靶的面積比從6%增至30%，Cu-W復(fù)合膜的W含量從2.6 at.%逐漸上升至16.9 at.%，沉積率則從15.6 nm·min-1逐漸降至9.1 nm·min-1，且復(fù)合膜的沉積率高于W膜（7.5 nm·min-1）但低于Cu膜（17.8 nm·min-1）。W膜的沉積率僅為Cu膜的42%，原因在于沉積率主要取決于靶的濺射產(chǎn)額（當(dāng)其他條件一致時(shí)），而濺射產(chǎn)額則受到靶元素的濺射閾值、表面束縛能、晶格離位能、原子序數(shù)、原子量以及入射離子能量的綜合影響。W的濺射閾值（33 eV）高于Cu（17 eV），W的表面束縛能（8.9 eV）高于Cu（3.5 eV），W的晶格離位能（27 eV）也高于Cu（13 eV）；W和Cu的原子序數(shù)分別為74和29，原子量分別為63.55和183.85?；谶@些參數(shù)，考慮到本實(shí)驗(yàn)的靶功率密度下，Ar+平均入射能為115 eV，據(jù)Sigmund的濺射產(chǎn)額公式［18］計(jì)算結(jié)果表明，W和Cu的濺射產(chǎn)額分別為0.14和0.32，即W的濺射產(chǎn)額僅為Cu的44%，顯然這將導(dǎo)致W膜的沉積率明顯低于Cu。另一方面，在W-Cu組合靶的表面上，能量一致的Ar+同時(shí)轟擊Cu基體靶和W嵌入靶，當(dāng)W靶的面積比增加時(shí)，濺射出的W原子比例增多，因此使Cu-W復(fù)合膜W含量提高。但同時(shí)，正因?yàn)閃的濺射產(chǎn)額明顯偏低，濺射原子（包含Cu和W）束流的總通量將減少，故而使得Cu-W復(fù)合膜的沉積率呈下降趨勢(shì)。

圖2 Cu-W復(fù)合薄膜的W含量和沉積率Fig.2 Content of W and deposition rate of Cu-W composite thin films

2.2 Cu-W復(fù)合薄膜的XRD分析

Cu-W復(fù)合薄膜及Cu和W單質(zhì)薄膜的XRD譜示于圖3，對(duì)于最強(qiáng)峰，用JADE軟件確定其峰位并做半高寬分析。對(duì)比Cu標(biāo)準(zhǔn)卡（JCPDS卡號(hào)04-0836）可知，Cu膜的最強(qiáng)峰源于Cu（111）面，其位置與標(biāo)準(zhǔn)峰位（43.317°）相符。而Cu-W復(fù)合膜的最強(qiáng)峰位置相較Cu（111）標(biāo)準(zhǔn)最強(qiáng)峰向低角度偏移。表1列出XRD譜分析結(jié)果?？煽闯鲭SW含量從2.6 at.%增至16.9 at.%，實(shí)測(cè)最強(qiáng)峰位從43.24 °偏向更低的42.85 °。據(jù)布拉格定律，峰位偏移主要因晶格常數(shù)改變所致。W與Cu的原子半徑分別為0.13706 nm和0.12781 nm，若部分W以替位的方式存在于Cu晶格而形成面心立方（fcc） Cu（W）亞穩(wěn)固溶體，將使Cu晶格常數(shù)變大，從而使復(fù)合膜最強(qiáng)峰位發(fā)生偏移。Vegard定律［19］估算表明，fcc Cu（W）內(nèi)W的固溶度從1.7 at.%漸增至10 at.%。相比W膜，Cu-W復(fù)合膜都未現(xiàn)W的特征峰。這是由于，除存在于fcc Cu（W）內(nèi)的W外，另有部分W則是高度彌散于Cu基體內(nèi)。存在fcc Cu（W）亞穩(wěn)固溶體源于濺射沉積在動(dòng)力學(xué)上屬于高度非平衡過程，故可使Cu和W原子在氣相的均混狀態(tài)得以部分保留。另一方面，隨W含量增加，復(fù)合膜最強(qiáng)峰的峰形趨于寬化。如表1半高寬分析表明，當(dāng)W含量在2.6 at.%～6.6 at.%范圍時(shí)，Cu-W復(fù)合膜的晶粒平均尺寸為32～20 nm，呈納米晶結(jié)構(gòu)，比Cu膜（50 nm）減小了36%～60%；W含量為14.2 at.%～16.9 at.%時(shí)，復(fù)合膜的晶粒平均尺寸為18～16 nm，僅約為Cu膜的1/3，呈細(xì)納米晶結(jié)構(gòu)（接近W膜的14 nm），說明引入W可使復(fù)合膜的晶粒細(xì)化。細(xì)晶結(jié)構(gòu)源于因W形核而誘生的Cu擴(kuò)散障礙效應(yīng)，事實(shí)上襯底溫度Ts與沉積物熔點(diǎn)Tm之比（Ts/Tm）值越小，則沉積物在薄膜生長(zhǎng)表面上的擴(kuò)散率越低。W的熔點(diǎn)比Cu高2337 K，本文襯底溫度僅313 K，因此W原子的擴(kuò)散率明顯低于Cu。據(jù)雙組元金屬沉積模式［20］，Cu和W原子同時(shí)抵達(dá)表面后，W傾向于近原位形核并繼而限制Cu的擴(kuò)散。隨W含量增加，沉積成膜時(shí)W的形核核心對(duì)Cu擴(kuò)散的障礙增強(qiáng)，因此Cu-W復(fù)合薄膜的晶粒尺寸減小。此外，本文實(shí)驗(yàn)濺射氣壓偏高（2.5 Pa）、靶基距偏遠(yuǎn)（160 mm），濺射原子在靶基間輸運(yùn)時(shí)與Ar氣體原子碰撞幾率和累積碰撞次數(shù)偏多，能量耗散較大，故此后其在襯底上的擴(kuò)散能力減弱，也促進(jìn)了細(xì)晶結(jié)構(gòu)的形成。

表1 Cu-W復(fù)合薄膜的XRD譜分析Tab.1 Analysis of XRD pattern of Cu-W composite thin films

圖3 薄膜的XRD譜Fig.3 XRD patterns of thin films

2.3 Cu-W復(fù)合薄膜的SEM分析

用掃描電鏡觀察薄膜形貌，對(duì)Cu和W單質(zhì)薄膜用二次電子成像（SEI）模式，分別如圖4（a）和圖4（e）所示?？紤]到Cu和W的原子序數(shù)相差較大，對(duì)Cu-W復(fù)合薄膜則運(yùn)用背散射電子（BSE）成像模式，見圖4（b）～圖4（d）。圖4（a）顯示，Cu膜表面呈現(xiàn)柱狀晶膜外表層特點(diǎn)，晶界明晰，晶粒較均勻，平均尺寸最大。而如圖4（e），W膜晶粒遠(yuǎn)比Cu膜細(xì)小。圖4（b）～圖4（d）表明，隨W含量提高，復(fù)合膜晶粒趨于細(xì)化。對(duì)比圖4（b）與圖4（a）可見，Cu-2.6 at.%W復(fù)合膜的晶粒明顯小于Cu膜。圖4（c）表明Cu-6.6 at.%W膜的基體相晶粒尺寸更小，應(yīng)該指出其BSE像中出現(xiàn)很小的白亮點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)掃描能譜分析，結(jié)果表明W含量?jī)H為6.36 at.%，甚至略低于該樣品平均W含量（6.6 at.%），因此白亮點(diǎn)不是W偏聚相，而是膜表面的微凸起。圖4（d）則顯示，Cu-16.9 at.%W膜晶粒更加細(xì)化，其BSE像襯度不顯著，未見明顯W偏聚相，這表明其中的Cu和W組元分布均勻，薄膜結(jié)構(gòu)均質(zhì)化程度較高。

2.4 Cu-W復(fù)合薄膜表面的原子力顯微鏡分析

Cu-W復(fù)合薄膜及Cu和W薄膜表面的原子力顯微鏡像（AFM）示于圖5，掃描選區(qū)尺寸（2×2） μm2。AFM測(cè)試可獲得顆粒平均尺寸、表面光潔度等信息。分析顯示，W膜表面的平均顆粒尺寸最?。?0 nm）而Cu膜最大（100 nm），含2.6 at.%、6.6 at.%及16.9 at.%W的Cu-W復(fù)合膜，表面平均顆粒尺寸分別為48 nm、41 nm及37 nm，即也隨W含量提高而減小。而2.2節(jié)據(jù)XRD譜估算晶粒尺寸，W膜和Cu膜的晶粒尺寸分別為14 nm和50 nm，含2.6 at.%、6.6 at.%及16.9 at.%W的Cu-W復(fù)合膜則分別為32 nm、20 nm及16 nm（表1），可見AFM測(cè)出的表面平均顆粒尺寸均大于其晶粒尺寸值，且二者變化趨勢(shì)相同。Roychowdhury T等［21］也在磁控濺射的W膜和Cu膜中發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象，并認(rèn)為這是因SEM和AFM的統(tǒng)計(jì)包括了顆粒，且不易分辨顆粒內(nèi)的晶界。事實(shí)上，AFM成像信號(hào)為探針尖端與表面原子之間的作用力，其反映的是表面起伏和表面顆粒信息，而顆粒通常由多個(gè)晶粒（微晶體）構(gòu)成，因此顆粒尺寸一般都大于晶粒。Xie T L等［22］對(duì)磁控濺射W-Cu膜的研究表明，AFM顯示的表面顆粒尺寸變化與XRD譜分析的晶粒尺寸變化規(guī)律是相一致的。作者認(rèn)為，由于AFM觀察的表面顆粒包含多個(gè)晶粒，而隨W含量增加，Cu-W復(fù)合膜的晶粒尺寸呈減小趨勢(shì)，因此相應(yīng)地，表面顆粒的尺寸也趨減小。實(shí)際上，AFM比SEM更能直觀且精細(xì)地觀察薄膜表面形貌。另一方面，AFM像的均方根面光潔度（RMS）分析顯示，Cu膜RMS值最大（4.6 nm）而W膜最?。?.5 nm），因此W膜表面比Cu膜平整。含2.6 at.%、6.6 at.%及16.9 at.%W的復(fù)合膜的RMS值分別為4.4 nm、4.1 nm及3.6 nm，說明添加W可使Cu-W復(fù)合膜的表面光潔度得以提高，這明顯與W先行形核，且其核心對(duì)Cu原子的擴(kuò)散產(chǎn)生阻礙密切相關(guān)。

圖5 薄膜表面的原子力顯微鏡像Fig.5 AFM surface morphology images of thin films

2.5 Cu-W復(fù)合薄膜的性能

Cu-W復(fù)合薄膜屬結(jié)構(gòu)—功能型材料，性能評(píng)估是其得以應(yīng)用的依據(jù)。圖6為Cu-W復(fù)合膜及Cu和W膜的力學(xué)和電學(xué)性能測(cè)試結(jié)果?？紤]到常溫時(shí)W為脆性（高于200 ℃，W才開始從脆性向韌性轉(zhuǎn)變），因此并未對(duì)W膜進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。由圖6（a）可看出，Cu膜的屈服強(qiáng)度σ0.2值僅0.29 GPa，含2.6 at.%W的Cu-W復(fù)合薄膜即增至0.37 GPa，說明添W使屈服強(qiáng)度提高，且復(fù)合膜屈服強(qiáng)度隨W含量增加而逐漸增強(qiáng)，Cu-16.9 at.%W膜達(dá)0.88 GPa。原因在于復(fù)合膜中W引起的細(xì)晶強(qiáng)化，fcc Cu（W）亞穩(wěn)固溶體的存在產(chǎn)生亞穩(wěn)相強(qiáng)化，以及W彌散于Cu基體而引起的彌散強(qiáng)化效應(yīng)。圖6（b）表明，Cu膜的裂紋萌生臨界應(yīng)變?chǔ)與值高達(dá)3.1%，而Cu-2.6at.%W膜即降至1.81%，表明含少量W即可使復(fù)合膜的εc值下降。這是因W脆性強(qiáng)，故即使其含量很低，復(fù)合膜內(nèi)萌生裂紋的源頭即明顯增多所致［23］。然而隨W含量增多，復(fù)合膜εc值減小幅度卻變緩，原因在于此時(shí)W與塑性Cu的相互彌散均布程度提高，圖4（d），這相當(dāng)于裂紋源尺寸變小，從而使εc值下降趨緩。圖6（c）顯示，W膜的顯微硬度H值22.6 GPa遠(yuǎn)高于Cu膜的2.6 GPa，這源于W的本征硬度遠(yuǎn)高于Cu。Cu-2.6 at.%W膜H值4.1 GPa即明顯高于Cu膜，隨W含量增加，Cu-16.9 at.%W膜H值達(dá)6.5 GPa。原因在于，高硬度的W在復(fù)合薄膜內(nèi)彌散分布，且添加W的細(xì)晶化效應(yīng)增加了強(qiáng)度并促進(jìn)硬度提高。圖6（d）則表明，Cu膜的電阻率ρ值4.6 μΩ·cm遠(yuǎn)低于W膜的23.3 μΩ·cm，這是由于Cu的本征電阻率低于W。Cu-2.6 at.%W膜ρ值12.8 μΩ·cm即是Cu膜的近2.8倍，隨W含量增多，Cu-16.9 at.%W膜ρ值進(jìn)一步增至48.3 μΩ·cm，甚至比W膜高兩倍多。原因在于，添W使復(fù)合膜晶粒細(xì)化，這明顯增加晶界的密度，從而導(dǎo)致電子的晶界散射增強(qiáng)、自由程縮短［24］。且Cu基質(zhì)膜的導(dǎo)電性對(duì)雜質(zhì)極敏感，添W的摻雜效應(yīng)也對(duì)電子自由程有負(fù)貢獻(xiàn)，因此Cu-W復(fù)合膜的電阻率隨W含量增多而明顯增大。

圖6 薄膜的性能Fig.6 Properties of thin films

總體上，Cu-W復(fù)合薄膜的力學(xué)和電學(xué)性能均明顯受W含量的影響。相較Cu膜，當(dāng)W含量在2.6 at.%～6.6 at.%范圍時(shí)，復(fù)合膜的屈服強(qiáng)度σ0.2提高1.3～2.6倍，硬度H提高1.6～2.1倍，裂紋萌生臨界應(yīng)變?chǔ)與則降低42%～67%，電阻率ρ增加2.8～5.2倍。W含量為14.2 at.%～16.9 at.%時(shí)，性能變化更顯著，σ0.2和H分別進(jìn)一步提高到2.9倍和2.4倍以上，εc的降率超過71%，ρ增加8.4倍以上。顯然這是因其呈細(xì)納米晶結(jié)構(gòu)（見2.2節(jié)），使得屈服強(qiáng)度更強(qiáng)、硬度更高，但細(xì)晶結(jié)構(gòu)所伴隨的高晶界密度卻使電阻率明顯增大。同時(shí)，因脆性W含量較多，致其裂紋萌生臨界應(yīng)變值進(jìn)一步下降。

3 結(jié) 論

用組合靶磁控共濺射工藝制備了Cu-W復(fù)合薄膜，考察了W靶的面積占比對(duì)復(fù)合膜成分的影響，著重對(duì)Cu-W復(fù)合膜作結(jié)構(gòu)分析、形貌觀察及表面光潔度評(píng)價(jià)，并測(cè)試其力學(xué)和電學(xué)性能，得出以下主要結(jié)論：

（1） Cu-W復(fù)合薄膜的W含量與組合型靶材的W靶的面積占比呈正相關(guān)，隨W靶的面積占比從6%提高到30%，復(fù)合膜的W含量從2.6 at.%逐漸增至16.9 at.%。復(fù)合膜的沉積率與W的面積占比呈負(fù)相關(guān)。

（2） Cu-W復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)明顯受W含量的影響，復(fù)合膜中存在fcc Cu（W）亞穩(wěn)固溶體。隨W含量從2.6 at.% 提高到16.9 at.%，fcc Cu（W）中W的固溶度從1.7 at.%W增至10 at.%W，復(fù)合膜的平均晶粒尺寸從32 nm逐漸減小到16 nm，表面趨于光潔平整。

（3） W含量對(duì)Cu-W復(fù)合薄膜的性能影響顯著，隨W含量從2.6 at.%增加到16.9 at.%，復(fù)合膜的屈服強(qiáng)度由0.37 GPa提高到0.88 GPa，而裂紋萌生臨界應(yīng)變則從1.81%下降至0.83%，顯微硬度由4.1 GPa提高到6.5 GPa，電阻率則從12.8 μΩ·cm增至48.3 μΩ·cm。