正偏压对ZrCuN薄膜的组织结构与性能的影响

摘要：

采用磁控溅射技术在钛合金和单晶硅上沉积ZrCuN薄膜,考查了正负脉冲偏压对薄膜微观结构和硬度、韧性的影响。采用场发射扫描电镜观察截面形貌,X射线光电子能谱（XPS）分析元素结合状态,X射线衍射（XRD）分析物相结构。采用纳米压入仪进行加载、卸载试验,分析了薄膜弹塑性变形特性;采用压入法定量比较了薄膜的断裂韧性。结果表明：正偏压不影响薄膜结构,其效果在于提高沉积速率约20%,改变等离子体内电荷状态,从而改变了薄膜的成分。向ZrN中添加少量Cu,抑制了柱状晶,薄膜结构由T区向II区转变;ZrN薄膜中加入Cu后硬度并未降低,而韧性得到很大改善。Cu在薄膜中以2种形式存在：一是替换固溶到ZrN晶粒中;二是以单质Cu存在于晶界。

关键词：正脉冲偏压、磁控溅射、ZrCuN、硬度、韧性

所属期刊栏目：26

分类号：TG115(金属学与热处理)

资助基金：国家青年自然科学基金资助项目51102283

在线出版日期：2012-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：80-84