Si含量对NbN/TiSiN纳米多层膜微观结构和韧性的影响

Si含量对NbN/TiSiN纳米多层膜微观结构和韧性的影响
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DOI：
10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0073
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发表时间：
2022
期刊：
材料热处理学报
影响因子：
--
通讯作者：
马迅
马迅
中科院分区：
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文献类型：
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作者：
蔡莹芸;王静静;康开;岳建岭;李伟;马迅

文献摘要

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采用磁控溅射工艺在硅基底上交替沉积NbN和TiSiN纳米层,通过改变靶材的Si含量,制备出一系列NbN/TiSiN纳米多层膜。采用X射线衍射仪(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、高分辨透射电镜(HRTEM)和纳米压痕仪研究Si含量对NbN/TiSiN纳米多层膜微观结构和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量的增加,NbN相的结晶程度先增加后降低,薄膜的硬度、弹性模量和韧性也呈现出先增加后降低的趋势,当Si ∶Ti = 3 ∶22时,NbN/TiSiN纳米多层膜的硬度、弹性模量和韧性最高,分别为24.8 GPa、 280.2 GPa和1.89 MPa·m~(1/2)。结构表征表明:当Si ∶Ti = 3 ∶22时,NbN/TiSiN纳米多层膜的柱状晶生长状况最好,TiSiN层在NbN层的模板作用下转变为面心立方结构,并与NbN层呈共格外延生长。