高功率调制脉冲磁控溅射沉积NbN涂层特征工艺参数研究

• 作者: 李玉阁 蒋智韬 袁海 雷明凯
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: NbN涂层 高功率调制脉冲磁控溅射 相组成 硬度 韧性
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 302-308
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 3024字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.08.040

摘要

目的 研究不施加基片温度和固定Ar/N2流量比为64/16的条件下,微脉冲占空比、充电电压特征工艺参数与负偏压对NbN涂层相组成、微结构和力学性能的影响.方法 采用高功率调制脉冲磁控溅射技术(MPPMS),通过控制微脉冲占空比、充电电压和负偏压等特征工艺参数,沉积一系列具有不同相组成的NbN涂层,通过X射线衍射仪、纳米压痕仪和维氏硬度计,分别表征NbN涂层的相组成、结构、硬度和韧性,并通过扫描电子显微镜(SEM)对NbN生长形貌和压痕形貌进行观察分析.结果 改变微脉冲占空比和充电电压,所有NbN涂层均由 δ-NbN和 δ?-NbN组成,施加基片偏压后,NbN涂层主要由 δ?-NbN组成.所有的NbN涂层均呈现致密柱状晶结构,且提高微脉冲占空比、充电电压和负偏压,制备的NbN涂层均更加致密.随微脉冲占空比升高,涂层硬度由25 GPa增至36 GPa,涂层的韧性逐渐增加.提高充电电压制备的NbN涂层,其表现出与控制微脉冲占空比制备的涂层相似的规律.施加负偏压后,涂层主要由 δ?-NbN组成,涂层的硬度和韧性均下降.结论 两相结构和高致密性是使NbN涂层硬度和韧性同时增强的主要因素.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	雷明凯	大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室	115	712	14.0	19.0
2	李玉阁	大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室	2	1	1.0	1.0
3	袁海	大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室	1	1	1.0	1.0
4	蒋智韬	大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室	1	1	1.0	1.0