Characterization of Al-Mg thin film deposited using pulsed laser deposition technique

This paper presents the morphology, microstructure (observed by SEM, TEM) and chemical composition (EDS) of the thin Al-Mg film deposited using pulsed laser deposition (PLD) technique at room substrate tempera- ture, namely Ts =25°C, laser wavelength λ= 1064 nm and laser fluence q = 13.8 J/cm2. The scanning electron microscopy observations revealed the appearance of many dropfets with diameters 1÷15 um on film. Whereas, the EDS analysis showed incongruent transfer of the chemical composition of the target onto the thin film. The thickness of thin film was equal to 1 um. This thin film was characterized by nanocrystalline microstructure. However, there also appeared columnar Al crystals and characteristic “V shaped” crystals. It was found that the following phases were appeared in different areas of the thin layers: Al3OMg23, Al65Mg35 and Al.

---

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury cienkich warstw Al-Mg otrzymanych przez osadzanie laserem impulsowym (PLD) za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej (SEM, TEM). Podczas nakładania warstw stosowano pokojową temperaturę podłoża Ts = 25°C, długość promieniowania laserowego λ = 1064 nm oraz gęstość energii wiązki lasera q = 13,8 J/cm2. Skaningowa mikroskopia elektronowa ujawniła występowanie na powierzchni warstw wielu kropli o średnicy ok. 1÷15 um. Natomiast technika EDS pozwoliła stwierdzić brak stechiometrycznego przenoszenia składu chemicznego tarczy do warstw. Grubość cienkiej warstwy wynosiła ok. 1 um. Warstwa charakteryzowała się nanokrystaliczną mikrostrukturą. Widoczne były również kolumnowe kryształy Al oraz charakterystyczna mikrostruktura występująca w cienkich warstwach, czyli kryształy w kształcie litery ,,V”. W różnych obszarach cienkich warstw obserwowano występowanie następujących faz: Al30Mg23, Al65Mg35 i czystego Al.