微弧放电区间沉积参数对TiN薄膜微观结构与性能的影响
依据微弧放电区间大电流高电压,可大幅度提高阴极靶面离子轰击强度及轰击密度的特点,本课题利用双脉冲电场环境,通过调控平均靶电流使气体放电伏安特性处于辉光放电区间以及具有反欧姆特性的微弧放电区间,同时在微弧放电区间不同氮气流量下制备TiN薄膜,并对薄膜的微观结构,力学及耐腐蚀性能进行检测与分析,研究不同气体放电区间下所制备TiN薄膜的性能差异以及微弧放电区间氮气流量对TiN薄膜结构与性能的影响,得到如下结论:利用双脉冲电场环境,通过提高平均靶电流的方式将气体放电伏安特性由辉光放电区间(平均靶电流<2.5A)引入到微弧放电区间(平均靶电流>2.5A),并制备多组TiN薄膜。通过对薄膜的物相及结构的分析可知:随着平均靶电流的增大,TiN薄膜的择优取向由辉光放电区间的(200)晶面转变为微弧放电区间的(111)晶面,且结晶程度有明显提高;晶粒由无序的团簇结构转变为规则的三角锥状结构。
对薄膜的硬度、结合强度及耐腐蚀性研究可知:辉光放电区间与微弧放电区间的变化规律一致,均随着平均靶电流的增加呈递增的趋势;当平均靶电流增大至最大值3A ...