放電條件及氣體流量對(duì)磁控濺射Cr鍍層沉積效果影響研究.pdf

1、本文通過(guò)改變磁控濺射氣體放電條件，首先在直流條件與脈沖條件下不同沉積時(shí)間內(nèi)制備了純Cr鍍層，以此來(lái)討論不同放電條件對(duì)鍍層厚度均勻性、生長(zhǎng)過(guò)程和微觀組織結(jié)構(gòu)的區(qū)別及影響，并且對(duì)直流與脈沖條件放電機(jī)理進(jìn)行了分析；其次，在直流條件下不同的靶電壓及通氣流量下制備了純Cr鍍層，以此來(lái)討論靶電壓及通氣流量對(duì)鍍層厚度均勻性及微觀組織結(jié)構(gòu)的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)鍍層的厚度進(jìn)行測(cè)量；采用原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)鍍層微

2、觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。本次研究對(duì)脈沖條件下磁控濺射的深入研究有著重要意義，并對(duì)磁控濺射薄膜厚度均勻性的改善、鍍層性能的優(yōu)化及磁控濺射設(shè)備的改進(jìn)起到一定指導(dǎo)作用。
　　 研究結(jié)果表明：脈沖條件下所沉積的薄膜在薄膜生長(zhǎng)的不同階段都要比在直流條件下所沉積的薄膜致密度高，晶粒度小，表面粗糙度低；放電條件的改變并未對(duì)鍍層厚度均勻性狀況的改變起到實(shí)質(zhì)作用；直流與脈沖條件下，純Cr鍍層均按照非自發(fā)形核方式形核，新相核心形成以后經(jīng)歷了一個(gè)核長(zhǎng)大

3、和小晶粒相互吞并聯(lián)結(jié)長(zhǎng)大的過(guò)程；直流條件下鍍層晶體主要沿低能晶面Cr(110)面擇優(yōu)生長(zhǎng)，而脈沖條件下鍍層晶體主要沿高能晶面Cr(200)擇優(yōu)生長(zhǎng)。
　　 在直流條件下，靶電壓的升高，會(huì)使得鍍層晶粒度逐漸變大，粗糙度逐漸增加，通氣流量的增大，會(huì)使得鍍層晶粒度下降，粗糙度降低；靶電壓和通氣流量的變化，使得徑向方向上的鍍層厚度在距離靶面較低的區(qū)域(90mm～150mm)變化很大，而在距離靶面較遠(yuǎn)處(150mm～240mm)厚度幾乎不