鞠洪博
,
贺盛
,
陈彤
,
陈敏
,
郭丽萍
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喻利花
,
许俊华
材料开发与应用
采用射频磁控溅射法在功率用半导体散热片Mo上制备了不同本底真空度的Ru薄膜,利用能谱仪、X射线衍射仪、纳米划痕仪及电化学工作站等仪器研究了本底真空度对Ru薄膜化学成分、微观结构、膜基结合力及耐蚀性能的影响.结果表明,随着本底真空度的降低,Ru薄膜中氧含量逐渐降低,当本底真空度为6.0×10-4 Pa时,薄膜中氧含量为0％(原子分数);当本底真空度为6.0×10-2pa时,薄膜两相共存,即hcp-Ru+fcc-RuO2,此时,薄膜中RuO2的相对质量分数约为13.7％;随着本底真空度的降低,薄膜中fcc-RuO2相对质量分数逐渐减少,当本底真空度为6.0 ×10-4 Pa时,薄膜中fcc-RuO2相消失,为hcp-Ru单一相结构;受RuO2相的影响,薄膜晶粒尺寸及膜基结合力随本底真空度的降低而逐渐增加.研究表明,在3.5％ NaCl溶液,本底真空度为6.0×10-4 Pa的Ru薄膜耐蚀性能优于Mo衬底.
关键词:
射频磁控溅射
,
Ru薄膜
,
本底真空度
,
耐蚀性能
许俊华
,
鞠洪博
,
喻利花
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00751
采用射频磁控溅射制备不同Mo含量的TiMoN薄膜.利用XRD,SEM,EDS,纳米压痕仪和高温摩擦磨损实验对薄膜的相结构,形貌,成分,力学性能和摩擦磨损性能进行分析.结果表明,TiMoN薄膜为fcc结构；当Mo占金属元素总量的比例X ＜68.37％(原子分数)时,薄膜主要为Mo在TiN中的置换固溶体；当X＞68.37％时,薄膜主要为Ti在MO2N中的置换固溶体；随Mo含量的增高,择优取向发生改变,晶粒尺寸逐渐减小,薄膜的显微硬度显著升高,最高达36.37 GPa,摩擦系数逐渐降低,并在X达到68.37％后稳定在0.4左右；不同Mo含量的TiMoN薄膜的磨损率在10-8-10-6 mm2/N之间,优于TiN薄膜.基于晶体化学理论,对TiMoN薄膜低摩擦系数的原因进行了讨论.
关键词:
射频磁控溅射
,
TiMoN薄膜
,
微观组织
,
摩擦磨损
