第1章 绪 论
1.1 引言
1.2 阴极弧
1.2.1 基本结构和原理
1.2.2 放电与等离子体
1.2.3 阴极弧技术特点
1.3 阴极弧增强技术
1.3.1 脉冲偏压阴极弧
1.3.2 电场增强阴极弧
1.3.3 脉冲阴极弧
1.4 阴极弧技术的研究方法
1.4.1 阴极弧等离子体光谱诊断
1.4.2 阴极弧弧斑运动研究
1.4.3 阴极弧制备TiN基薄膜结构研究
1.4.4 阴极弧制备TiN基薄膜性能研究
1.5 本文的主要研究内容
第2章 PEVAE技术及实验方法
2.1 PEVAE技术及实验设备
2.2 实验材料及预处理
2.3 测试及实验方案
2.3.1 PEVAE放电特性测试
2.3.2 PEVAE光谱仪诊断
2.3.3 PEVAE高速摄影弧斑运动分析
2.3.4 PEVAE和直流阴极弧制备TiN和TiSiCN薄膜
2.4 分析测试方法
2.4.1 扫描电子显微镜
2.4.2 高分辨透射电子显微镜
2.4.3 X射线衍射
2.4.4 X射线光电子能谱
2.4.5 洛氏硬度计
2.4.6 划痕试验机
2.4.7 纳米压痕仪
2.4.8 电化学腐蚀测试
2.4.9 摩擦磨损测试
第3章 脉冲阴极弧氮气氛放电等离子体特性
3.1 脉冲阴极弧氮气放电基体电流
3.1.1 脉冲阴极弧电流对基体电流的影响及机理分析
3.1.2 氮气气压对基体电流的影响及机理分析
3.1.3 靶基距对基体电流的影响及机理分析
3.2脉冲阴极弧氮气放电光谱特性
3.2.1 直流阴极弧和脉冲阴极弧光谱对比分析
3.2.2 氮气气压变化粒子光谱强度演化规律
3.2.3 氮气气压变化金属离化率演化规律
3.3 脉冲阴极弧弧斑运动特性
3.3.1 直流阴极弧和脉冲阴极弧弧斑运动对比分析
3.3.2 脉冲阴极弧电流对弧斑运动的影响及机理分析
3.3.3 氮气气压对弧斑运动的影响及机理分析
3.4 本章小结
第4章 脉冲阴极弧多元混合气体放电等离子体特性
4.1.1 N2+C2H2气压变化基体电流演化规律及机理分析
4.1.2 乙炔分压变化基体电流演化规律及机理分析
4.1.3 N2+C2H2+HMDSN气压变化基体电流演化规律及机理分析
4.2 靶基距变化多元混合气体基体电流演化规律
4.2.1 靶基距变化N2+C2H2混合气体基体电流演化规律
4.2.2 靶基距变化N2+C2H2+HMDSN混合气体基体电流演化规律
4.3.1 N2+C2H2混合气体光谱特性规律研究
4.3.2 N2+C2H2+HMDSN混合气体光谱特性规律研究
4.4 脉冲阴极弧多元混合气体弧斑运动特性
4.4.1 N2+C2H2混合气体弧斑运动规律研究
4.4.2 N2+C2H2+HMDSN混合气体弧斑运动规律研究
4.5 PEVAE抑制靶材毒化机理分析
4.6 本章小结
第5章 脉冲阴极弧制备Ti N薄膜结构和性能
5.1 不同氮气压TiN薄膜结构和成分研究
5.1.1 不同氮气压TiN薄膜表面形貌
5.1.2 不同氮气压TiN薄膜成分及化学态分析
5.1.3 不同氮气压TiN薄膜截面形貌及沉积速率
5.1.4 不同氮气压TiN薄膜相结构
5.2 不同氮气压TiN薄膜性能研究
5.2.1 不同氮气压TiN薄膜结合力
5.2.2 不同氮气压TiN薄膜抗高温氧化性能
5.3 脉冲弧电流对TiN薄膜结构的影响
5.3.1 脉冲弧电流对TiN薄膜表面形貌的影响
5.3.2 脉冲弧电流对TiN薄膜相结构的影响
5.4 脉冲弧脉冲电流对TiN薄膜性能的影响
5.4.1 脉冲弧电流对TiN薄膜结合力的影响
5.4.2 脉冲弧电流对TiN薄膜耐腐蚀性能的影响
5.5 本章小结
第6章脉冲阴极弧制备Ti(Si, C)N薄膜结构及性能均匀性研究
6.1 不同靶基距TiN薄膜结构和成分研究
6.1.1 不同靶基距TiN薄膜表面形貌及EDS分析
6.1.2 不同靶基距TiN薄膜XPS分析
6.1.3 不同靶基距TiN薄膜截面形貌及沉积速率
6.1.4 不同靶基距TiN薄膜相结构分析
6.2 不同靶基距TiN薄膜性能均匀性研究
6.2.1 不同靶基距TiN薄膜硬度和弹性模量
6.2.2 不同靶基距TiN薄膜结合力
6.2.3 不同靶基距TiN薄膜耐摩擦磨损性能均匀性
6.2.4 不同靶基距TiN薄膜耐腐蚀性能均匀性
6.3 不同靶基距TiSiCN薄膜结构
6.3.1 不同靶基距TiSiCN薄膜表面形貌及EDS分析
6.3.2 不同靶基距TiSiCN薄膜截面形貌和沉积速率
6.3.3 不同靶基距TiSiCN薄膜XPS分析
6.3.4 不同靶基距TiSiCN薄膜相结构分析
6.3.5 TiSiCN薄膜HR-TEM分析
6.4 不同靶基距TiSiCN薄膜性能均匀性研究
6.4.1 不同靶基距TiSiCN薄膜硬度和弹性模量
6.4.2 不同靶基距TiSiCN薄膜结合力
6.4.3 不同靶基距TiSiCN薄膜耐摩擦磨损性能均匀性
6.4.4 不同靶基距TiSiCN薄膜耐腐蚀性能均匀性
6.5 PEVAE制备Ti(Si, C)N薄膜性能均匀机理分析
6.6 本章小结
结论
展望
创新点
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果
声明
致谢
个人简历
