真空阴极弧制备纳米复合Ti-Si-N薄膜的研究
在本文中，我们利用真空阴极弧沉积技术在硅烷、氮气和氩气的混合气氛下成功制备了纳米复合Ti-Si-N薄膜。重点探讨了硅烷流量对薄膜性质的影响。研究结果表明，Ti-Si-N复合薄膜主要由TiN晶相和SiNx非晶相组成。随着硅烷流量的增加，薄膜中的硅含量从2.0at.％逐渐增加到12.2at.％。随着硅含量的增加，薄膜的(111)择优取向逐渐减弱，薄膜的衍射峰变为由(111)和(200)组成。而且随着Si含量的增加，衍射峰的半高宽逐渐增加。通过观察薄膜的断面形貌发现，随着Si的掺入，薄膜中的柱状晶逐步得到细化、致密度提高。薄膜的硬度随着Si含量的增加先逐渐增加，然后降低，其最大值达到35Gpa左右。相比于TiN薄膜，Ti-Si-N薄膜具有更优良的耐磨性能，摩擦系数比TiN薄膜降低50％左右。薄膜的耐腐蚀性能也得到了显著提高。当硅烷的流量为14sccm时，薄膜中Si含量达到8.3at.％左右，薄膜的性质达到最佳值，硬度达到35GPa，与TiN薄膜相比，摩擦系数降低50％，腐蚀电流降低2～3个数量级。
真空阴极电弧;钛硅氮薄膜;硅烷流量;反应气体流量;纳米结构
长春理工大学
硕士
物理电子学
冯克成;杨思泽
2009
中文
TM924.41
37
2009-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）