氮流量对孪生靶磁控溅射沉积氮化铬薄膜性能的影响

发布时间：2017-08-02 13:25

  本文关键词：氮流量对孪生靶磁控溅射沉积氮化铬薄膜性能的影响

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【摘要】：采用中频孪生靶反应磁控溅射在金属镍基底上制备氮化铬薄膜。利用X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电子显微镜、原子力显微镜、磨擦磨损试验仪和电化学工作站等系统研究了氮气流量(即氮/氩流量比)对薄膜的相结构、显微硬度、表面形貌、附着力、耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果得到随氮/氩流量比的增加,CrN_x薄膜成分经历了一个由Cr→Cr+Cr N→Cr+Cr_2N+Cr N的演化过程,薄膜形貌由致密、球状颗粒向类长方体规则形状的面心结构转化;而薄膜的表面粗糙度则呈现出在低氮时稍微下降,高氮含量时又快速增加的趋势,在N_2/Ar流量比为23/53时,粗糙度达到最小;耐磨性、硬度都呈现随着氮流量的增加先上升后下降;薄膜耐腐蚀性能随氮的加入明显得到改善。综合性能分析认为,制备2.5μm厚的氮化铬薄膜时在N_2/Ar(流量比)为23/53较为合适。
【作者单位】： 北京印刷学院等离子体物理与材料研究室;
【关键词】： 磁控溅射 氮化铬薄膜 氮流量比 孪生靶
【基金】：国家自然科学基金项目(11375031,11505013) 北京市自然基金及重点(4162024,KZ201510015014,KZ04190116009/001,KM201510015009,KM201510015002) CGPT,CIT&TCD201404130 北京印刷学院北印英才选拔与培养 西安交通大学电力绝缘和电力设备国家重点实验室开放课题(EIPE15208) 2016年北京市本科生科学研究计划项目(22150116005/067)
【分类号】：TQ136.11;TB383.2
【正文快照】： 氮化铬薄膜的热稳定性好、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强,在机械制造工业、生物、光电子器件和绿色能源等方面得到广阔的应用[1-2]。目前,制备Cr N薄膜方法较多,如:空心阴极法(HCD)、离子束增强沉积法(BED)、多弧离子镀(multi-arc)、反应离子镀、物理气相沉积和磁控溅射等,其

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本文编号：609545