纳米结构TiN薄膜的制备及其摩擦学性能

摘要

在室温条件下,用磁过滤等离子体装置在单晶硅基底上制备了纳米结构TiN薄膜.分析了薄膜的表面形貌、晶体结构,测量了TiN薄膜的硬度,研究了基底偏压对薄膜结构性能的影响.结果表明,用此方法制备的TiN薄膜表面平整光滑,颗粒尺寸为50-80 nm;随着基底偏压的增大薄膜发生(111)面的择优取向.随着偏压的提高,薄膜的颗粒度稍有增大,摩擦系数增大,偏压提高,晶面在较密排的(111)面有强烈的择优取向,硬度也有所增大.在其它条件相同的情况下载荷越大,摩擦系数越大.不起用磁过滤等离子体法制备的纳米结构TiN薄膜具有较低的摩擦系数(0.14-0.25).