非水解溶胶-凝胶碳热还原氮化法制备TiN薄膜研究

摘要

以四氯化钛和无水乙醇为前驱体原料,按C/Ti摩尔比为12:1引入聚乙烯吡咯烷酮(PVP,分子量为1300000)作为碳源,采用非水解溶胶-凝胶碳热还原氮化技术,在流量为30ml/min高纯N2中,经1300℃碳热还原氮化5h,在石英基片上制备出具有金黄色光泽的TiN薄膜.利用XRD、RAMAN和FE-SEM表征TiN薄膜物相组成及显微结构,结果表明:薄膜为具有NaCl型面心立方结构的δ-TiN晶相,薄膜中TiN晶体在其最小应变能晶面(111)择优生长,部分晶粒呈棱角分明的三棱椎状,晶界清晰,薄膜厚度在200nm左右.镀有TiN薄膜的石英基片,在可见光范围内透过率峰值为13％,在近红外区域的反射率接近70％.