真空陰極弧制備納米復合Ti-Si-N薄膜的研究.pdf

1、在本文中，我們利用真空陰極弧沉積技術在硅烷、氮氣和氬氣的混合氣氛下成功制備了納米復合Ti-Si-N薄膜。重點探討了硅烷流量對薄膜性質(zhì)的影響。研究結果表明，Ti-Si-N復合薄膜主要由TiN晶相和SiNx非晶相組成。隨著硅烷流量的增加，薄膜中的硅含量從2.0at.％逐漸增加到12.2at.％。隨著硅含量的增加，薄膜的(111)擇優(yōu)取向逐漸減弱，薄膜的衍射峰變?yōu)橛?111)和(200)組成。而且隨著Si含量的增加，衍射峰的半高寬逐漸增加。通

2、過觀察薄膜的斷面形貌發(fā)現(xiàn)，隨著Si的摻入，薄膜中的柱狀晶逐步得到細化、致密度提高。薄膜的硬度隨著Si含量的增加先逐漸增加，然后降低，其最大值達到35Gpa左右。相比于TiN薄膜，Ti-Si-N薄膜具有更優(yōu)良的耐磨性能，摩擦系數(shù)比TiN薄膜降低50％左右。薄膜的耐腐蝕性能也得到了顯著提高。當硅烷的流量為14sccm時，薄膜中Si含量達到8.3at.％左右，薄膜的性質(zhì)達到最佳值，硬度達到35GPa，與TiN薄膜相比，摩擦系數(shù)降低50％，腐蝕