氮化鈦（TiN）薄膜由于其優(yōu)良的特性、廣泛的應(yīng)用,深受科研工作者的關(guān)注。近些年來(lái),科研工作者對(duì)TiN材料的織構(gòu)變化、形貌特征、宏觀性能等開(kāi)展了廣泛研究,但是對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)的深入研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。本論文采用磁控濺射沉積方法,在Si襯底施加不同偏壓,制備了一系列TiN薄膜,不僅系統(tǒng)研究了襯底偏壓對(duì)TiN薄膜樣品的結(jié)構(gòu)、成分、擇優(yōu)取向、表面形貌、電學(xué)和力學(xué)性能的影響,還利用球差矯正高分辨透射電鏡對(duì)薄膜的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究,在原子尺度上探究了襯底偏壓對(duì)薄膜生長(zhǎng)的影響,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:首先,利用XRD、XPS、AFM等一系列測(cè)試手段對(duì)TiN薄膜的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、性能等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,所制備薄膜均為面心立方TiN薄膜。無(wú)襯底偏壓下制備的薄膜樣品中出現(xiàn)顯著的（111）擇優(yōu)取向,隨著偏壓的增加,薄膜擇優(yōu)取向從（111）向（220）轉(zhuǎn)變。薄膜表面粗糙度隨襯底偏壓的增加呈減小趨勢(shì),即薄膜表面越來(lái)越平整。薄膜的電阻率隨著襯底偏壓的增加而降低,-80 V偏壓下生長(zhǎng)的薄膜顯示出良好的導(dǎo)電性。在力學(xué)性能方面,薄膜的硬度和彈性模量隨偏壓增加先顯著增強(qiáng),在-60 V時(shí)達(dá)到峰值,然后稍稍下降。其次,我們對(duì)... 

【文章來(lái)源】：湖北大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?ＴｉＮ硬質(zhì)涂層??

１．３．１?ＴｉＮ材料的應(yīng)用簡(jiǎn)述??（１）涂層領(lǐng)域??圖１．２?ＴｉＮ硬質(zhì)涂層??ＴｉＮ涂層是氮化物涂層中研宄最早、市場(chǎng)份額最大的涂層之一ｍ。廣泛應(yīng)用于各種??切削工具、軸承和模具的涂覆層，以增強(qiáng)其使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)損耗Ｗ。圖１．２為ＴｉＮ涂??２??

酸中有一定的溶解度，在熱的ＮａＯＨ中能溶解產(chǎn)生ＮＨ３，具有很穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。ＴｉＮ??優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)使得其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造中。??圖１．?１?（ａ）：?ＴｉＮ晶體結(jié)構(gòu)；（ｂ）?：?ＴｉＮ柱狀晶截面ＴＥＭ形貌??１．３?ＴｉＮ材料的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀??１．３．１?ＴｉＮ材料的應(yīng)用簡(jiǎn)述??（１）涂層領(lǐng)域??圖１．２?ＴｉＮ硬質(zhì)涂層??ＴｉＮ涂層是氮化物涂層中研宄最早、市場(chǎng)份額最大的涂層之一ｍ。廣泛應(yīng)用于各種??切削工具、軸承和模具的涂覆層，以增強(qiáng)其使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)損耗Ｗ。圖１．２為ＴｉＮ涂??２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]離子源循環(huán)轟擊對(duì)磁控濺射TiN薄膜結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響[J]. 邵濤,孫德恩,梁斐珂,黃佳木.  中國(guó)表面工程. 2017(01)
[2]牙科合金表面涂鍍TiN/TiAlN薄膜的研究進(jìn)展[J]. 鄭彤,王霄.  現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(05)
[3]介孔TiN納米材料研究新進(jìn)展[J]. 張利芳,魏恒勇,卜景龍,陳敏,劉會(huì)興,倪潔.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(03)
[4]磁控濺射基片負(fù)偏壓對(duì)Ti/TiN復(fù)合納米薄膜擇優(yōu)取向的影響[J]. 王會(huì)強(qiáng),邢艷秋,孫維連,董婷婷,孫鉑.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]真空鍍膜技術(shù)制備鈦基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀[J]. 楊江,鄒敏,賴奇,馬光強(qiáng).  攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]鍺單晶中位錯(cuò)密度的影響因素[J]. 左建龍,馮德伸,李楠.  稀有金屬. 2010(05)
[7]晶粒尺寸對(duì)冷軋退火純Cu晶界特征分布的影響[J]. 蔡正旭,王衛(wèi)國(guó),方曉英,郭紅.  金屬學(xué)報(bào). 2010(07)
[8]TiNx/Ag/TiNx復(fù)合膜的光學(xué)性能[J]. 黃佳木,蔣攀,董思勤.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[9]磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢.  真空. 2009(02)
[10]涂層刀具的切削性能及其應(yīng)用動(dòng)態(tài)[J]. 趙時(shí)璐,張鈞,劉常升.  材料導(dǎo)報(bào). 2008(11)



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