反应溅射Ti-Al-Si-N纳米晶复合薄膜的微结构与力学性能

摘要

采用Ar、N2和SiH4混合气体反应溅射制备了一系列不同Si含量的Ti-Al-Si-N薄膜,并采用EDS、AES、XRD、TEM和微力学探针研究了薄膜的微结构和力学性能.结果表明通过控制混合气体中SiH4分压可以方便地获得不同Si含量的Ti-Al-Si-N纳米晶复合薄膜.当Si含量达到3.5%(原子分数)时,薄膜中出现TiSix界面相,造成(Ti,Al)N晶粒细化,使薄膜力学性能得到提高,硬度和弹性模量的最高值分别为36.0GPa和400GPa.进一步提高Si含量,薄膜的力学性能逐渐降低.