偏压磁控溅射法制备TiN薄膜的微观结构及其性能研究

发布时间：2021-06-23 17:21

　　氮化钛（TiN）薄膜由于其优良的特性、广泛的应用,深受科研工作者的关注。近些年来,科研工作者对TiN材料的织构变化、形貌特征、宏观性能等开展了广泛研究,但是对其微观结构的深入研究却鲜见报道。本论文采用磁控溅射沉积方法,在Si衬底施加不同偏压,制备了一系列TiN薄膜,不仅系统研究了衬底偏压对TiN薄膜样品的结构、成分、择优取向、表面形貌、电学和力学性能的影响,还利用球差矫正高分辨透射电镜对薄膜的微观结构进行了深入研究,在原子尺度上探究了衬底偏压对薄膜生长的影响,主要研究内容及结果如下:首先,利用XRD、XPS、AFM等一系列测试手段对TiN薄膜的结构、化学成分、性能等进行了表征。结果表明,所制备薄膜均为面心立方TiN薄膜。无衬底偏压下制备的薄膜样品中出现显著的（111）择优取向,随着偏压的增加,薄膜择优取向从（111）向（220）转变。薄膜表面粗糙度随衬底偏压的增加呈减小趋势,即薄膜表面越来越平整。薄膜的电阻率随着衬底偏压的增加而降低,-80 V偏压下生长的薄膜显示出良好的导电性。在力学性能方面,薄膜的硬度和弹性模量随偏压增加先显著增强,在-60 V时达到峰值,然后稍稍下降。其次,我们对... 

【文章来源】：湖北大学湖北省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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１．３．１?ＴｉＮ材料的应用简述??（１）涂层领域??图１．２?ＴｉＮ硬质涂层??ＴｉＮ涂层是氮化物涂层中研宄最早、市场份额最大的涂层之一ｍ。广泛应用于各种??切削工具、轴承和模具的涂覆层，以增强其使用寿命，减少经济损耗Ｗ。图１．２为ＴｉＮ涂??２??

酸中有一定的溶解度，在热的ＮａＯＨ中能溶解产生ＮＨ３，具有很稳定的化学性质。ＴｉＮ??优异的物理化学性质使得其广泛应用于工业生产制造中。??图１．?１?（ａ）：?ＴｉＮ晶体结构；（ｂ）?：?ＴｉＮ柱状晶截面ＴＥＭ形貌??１．３?ＴｉＮ材料的应用及研究现状??１．３．１?ＴｉＮ材料的应用简述??（１）涂层领域??图１．２?ＴｉＮ硬质涂层??ＴｉＮ涂层是氮化物涂层中研宄最早、市场份额最大的涂层之一ｍ。广泛应用于各种??切削工具、轴承和模具的涂覆层，以增强其使用寿命，减少经济损耗Ｗ。图１．２为ＴｉＮ涂??２??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3245348