非平衡磁控溅射制备氮化硅薄膜及其性能研究.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————非平衡磁控溅射制备氮化硅薄膜及其性能研究第 29卷第5 期真空科学与技术学报 2009 年9、 10月 CHINESEJOURNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHNOLOGY541 景凤娟张琦冷永祥 3孙鸿杨苹黄楠( 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室, 材料科学与工程学院成都 610031) MicrostructuresandPropertiesofSiliconNitrideFilmsGrownby ronSputtering JingFengjuan,ZhangQi,LengYongxiang3,SunHong,YangPing,HuangNan (,MinistryofEducation,Schoo lofMaterialsScience& Engineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China) Abstract Thesi ronsputteringonTi cterizedwithX2raydiffraction(XRD),FourierTransforminfrared(FTIR)andcon ogenandargonpartialpressuresP(N2)/P(Ar),substratetemperature,andand ------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— ,astheP(N2)/Pintheamorphoussiliconnitrideincreases,coi n2cidingwiththeinabsorptionpeak, sides,astheratioincreases,itsincreases;butitsmicro2hardness,wearresista nce,first,increases,andthendecreases, aladhesionisfairlystrong. Keywords Siliconnitride,ronsputtering ,Wearresistance,Adhesion 摘要采用非平衡磁控溅射技术, 通过改变氮气和氩气分压比 P(N2)/P(Ar), 在钛合金(Ti6Al4V) 表面制备出不同结构及性能的氮化硅薄膜。结果显示, 制备的氮化硅薄膜为非晶态结构, 随着氮气分压的增加,Si-N 键的含量增加, 其对应的红外吸收峰逐渐变宽, 并向高波数偏移。氮化硅薄膜的显微硬度、耐磨性随着 P(N2)/P(Ar) 的增加而先增加, 当 P(N2)/P(Ar) 为 012 5时,随着 P(N2)/P(Ar) 的增加, 薄膜硬度及耐磨性稍有降低。氮化硅薄膜具有较好的膜/ 基结合力, 当增大氮气和氩气分压比, 薄膜的脆性随之增加。关键词氮化硅薄膜非平衡磁控溅射耐磨性结合力中图分类号:O484 文献标识码:A doi:. 氮化硅薄膜是一种重要的精细陶瓷薄膜, 具有优良的光学性能、绝缘耐压性能、机械性能以及钝化------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————