直流和高功率磁控溅射制备氮化铬薄膜及其结构性能比较

• 作者: 刘忠伟 张海宝 李倩 李花 杨丽珍 王正铎 陈强
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 氮化铬 直流磁控溅射 高功率磁控溅射 结构 性能 耐磨性 耐腐蚀性
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 专题——高能冲击磁控溅射技术及工程应用
• 页码范围: 64-69,149
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 4055字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.09.005

摘要

目的 比较直流磁控溅射(DCMS)和高功率磁控溅射(HiPIMS)两种沉积技术制备的氮化铬(CrN)薄膜的结构和性能.方法 采用DCMS和HiPIMS沉积技术,在金属镍(Ni)基底上沉积CrN薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计等仪器,分析CrN薄膜的晶相结构、表面以及截面形貌、基底与薄膜复合硬度、摩擦性能等.结果 XRD晶体测量显示DCMS制备的CrN薄膜在(111)晶面择优生长,内应力大;而HiPIMS制备的CrN薄膜为(200)晶面择优生长,内应力小.SEM显示两种方法制备的CrN薄膜都呈柱状晶体结构生长,但HiPIMS沉积的CrN薄膜颗粒尺寸较小,柱状晶体结构和晶粒更致密.硬度测量得到HiPIMS制备的CrN薄膜显微硬度为855.9HV,而DCMS制备的CrN薄膜显微硬度为501.5HV.此外,DCMS制备的CrN薄膜平均摩擦系数为0.640,而HiPIMS制备的CrN薄膜摩擦系数为0.545,耐磨性也好.HiPIMS制备的CrN薄膜的腐蚀电流比DCMS制备的CrN薄膜低1个数量级.结论 HiPIMS沉积技术制备的CrN薄膜颗粒尺寸小,结构更致密,且缺陷少、硬度高、防腐蚀性好,薄膜各项指标都优于DCMS沉积的CrN薄膜.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈强		125	542	10.0	17.0
2	杨丽珍		44	190	8.0	12.0
3	李倩		3	0	0.0	0.0
4	王正铎		11	47	3.0	6.0
5	张海宝		5	1	1.0	1.0
6	刘忠伟		25	62	5.0	7.0
7	李花		2	0	0.0	0.0