直流反應(yīng)磁控濺射法制備TiN薄膜及其性能研究.pdf_第1頁(yè)
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1、TiN薄膜是目前工業(yè)研究和應(yīng)用最為廣泛的薄膜材料之一,其高硬度、低摩擦系數(shù)等優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,被廣泛用做工模具、刀具等耐磨改性層;TiN薄膜呈金黃色,廣泛用于建筑玻璃、牌匾等工藝品裝飾鍍層;薄膜良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能,可用于電子行業(yè)中的家用電器、半導(dǎo)體集成電路等。 本文采用直流反應(yīng)磁控濺射法分別在玻璃片和金屬片上制備了TiN薄膜,研究了制備工藝條件與薄膜性能之間的關(guān)系。通過(guò)改變Ar氣和N<,2>的流量控制濺射壓強(qiáng);改變?yōu)R射靶的功

2、率、N<,2>流量、襯底溫度等條件,研究工藝條件對(duì)膜層成分及性能的影響,從而制備出了具有優(yōu)異裝飾性、低摩擦系數(shù)和高硬度的TiN薄膜。 研究結(jié)果表明:直流反應(yīng)磁控濺射方法在玻璃基片和金屬基片上均可以獲得表面光亮、顏色金黃的TiN鍍層。用X射線衍射(XRD)研究了TiN薄膜的晶體結(jié)構(gòu)及成分,所制備的薄膜都具有(111)取向,TiN薄膜為fcc NaCl型結(jié)構(gòu)。 用掃描電鏡(SEM)觀察了TiN薄膜的表面形貌,當(dāng)襯底溫度達(dá)到

3、300℃時(shí),TiN薄膜晶粒比較致密均勻,沒(méi)有較大的缺陷;用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)試了TiN薄膜對(duì)光的透光率和吸光度,當(dāng)TiN薄膜較薄時(shí),在可見(jiàn)光區(qū)有較高的透光率,最高可達(dá)85%以上,同時(shí)在近紅外的透光率很低,TiN薄膜的吸光度則隨著薄膜厚度的增加而變大。 按CIE(國(guó)際照明委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)中的RGB和Lab兩種方法對(duì)所制備的TiN薄膜進(jìn)行了顏色分析,所測(cè)得的TiN薄膜的RGB和Lab值分別為(244,227,41)和(90,-

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