磁控溅射基片负偏压对Ti/TiN复合纳米薄膜择优取向的影响

材料热处理学报, 2014, 35(4): 193-197.

磁控溅射基片负偏压对Ti/TiN复合纳米薄膜择优取向的影响

王会强 ^1, , 邢艳秋 ^2, , 孙维连 ^3, , 董婷婷 ^4, , 孙铂 ^5,

1.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

2.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

3.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

4.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

5.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

基金项目: 河北省科技计划项目(12227209) 河北省自然基金(E2009000646)

关键词：磁控溅射 , 纳米膜层 , 择优取向 , 基片负偏压

Effect of substrate negative bias voltage on preferred orientation of the compound Ti/TiN nanofilm deposited by magnetron sputtering

WANG Hui-qiang ^1, , XING Yan-qiu ^2, , SUN Wei-lian ^3, , DONG Ting-ting ^4, , SUN Bo ^5,

1.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

2.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

3.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

4.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

5.河北农业大学机电工程学院,河北保定 071001

Keywords： magnetron sputtering , nanofilm , preferred orientation , substrate negative bias voltages

采用中频反应磁控溅射技术,以高纯Ti(99.99％)为靶材,以高纯氮气(99.99％)为反应气体,在铝合金基片上沉积Ti/TiN复合纳米膜层.通过XRD、SEM、EDS等分析Ti/TiN复合纳米膜层微观组织和物相结构,研究基片负偏压对Ti/TiN复合纳米薄膜择优取向生长的影响.研究表明,将片加上-150 V负偏压时,Ti/TiN薄膜优先沿(111)面生长;将基片加上-200 V负偏压时,Ti/TiN薄膜优先沿(220)面生长;将基片加上-350 V负偏压时,Ti/TiN薄膜优先沿(200)面生长.继续增大基片负偏压时,由于薄膜中Ar离子浓度大幅增长,高能离子长时间轰击破坏晶粒取向性,使薄膜呈无择优取向.

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