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典型文献
脉冲频率对HiPIMS制备TiN薄膜组织和力学性能的影响
文献摘要:
为探究脉冲频率对通过高功率脉冲磁控溅射制备TiN薄膜组织力学性能的影响,选用Ti靶和N2气体,采用反应磁控溅射技术通过改变高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)电源脉冲频率在Si(100)晶片上制备不同种TiN薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜(SEM)对所制薄膜晶体结构和成分、表面和断面形貌进行分析,利用纳米压痕仪对薄膜的硬度和弹性模量进行表征,并计算H/E和H3/E2.结果表明,高离化率Ti离子轰击促使薄膜以低应变能的晶面优先生长,所制TiN薄膜具有(111)晶面择优取向.薄膜平均晶粒尺寸均在10.3 nm以下,随着脉冲频率增大晶粒尺寸增大,结晶度和沉积速率降低,柱状生长明显,致密度下降,影响薄膜力学性能.在9 kHz时,TiN薄膜的晶粒尺寸可达8.9 nm,薄膜组织致密具有最高硬度为30 GPa,弹性模量374 GPa,弹性恢复为62.9%,具有最优的力学性能.
文献关键词:
高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS);脉冲频率;TiN薄膜;微观组织;力学性能
作者姓名:
高海洋;张斌;魏殿忠;但敏;金凡亚
作者机构:
中国科学院兰州化学物理研究所材料磨损与防护重点实验室 兰州 730000;中国科学院大学材料与光电技术学院 北京 101408;兰州精新电源设备有限公司 兰州 730000;核工业西南物理研究院等离子体工程研究中心 成都 610041
文献出处:
引用格式:
[1]高海洋;张斌;魏殿忠;但敏;金凡亚-.脉冲频率对HiPIMS制备TiN薄膜组织和力学性能的影响)[J].中国表面工程,2022(05):192-199
A类:
高离化率
B类:
脉冲频率,HiPIMS,TiN,组织和力学性能,高功率脉冲磁控溅射,组织力,N2,反应磁控溅射,磁控溅射技术,Si,晶片,光电子能谱,能谱仪,晶体结构,断面形貌,纳米压痕,压痕仪,弹性模量,H3,E2,离子轰击,低应变,应变能,晶面,择优取向,平均晶粒尺寸,大晶粒,结晶度,沉积速率,柱状,长明,致密度,膜力,kHz,组织致密,高硬度,GPa,弹性恢复,微观组织
AB值:
0.312183
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