衬底偏压对CrN／Si3N4纳米多层膜结构和力学性能的影响

摘要

采用磁控溅射法在不同基底偏压条件下制备了CrN／Si3N4纳米多层膜，用x射线衍射仪、原子力显微镜及纳米压痕仪表征，结果表明，衬底偏压对CrN／Si3N4纳米多层膜微观结构、界面结构、硬度和磨损性能有重要影响；漂浮电位时，导致多层膜界面粗糙，CrN呈（200）、（111）共同生长，硬度和弹性模量低；当偏压变化时，界面宽度和粗糙度变化不大，硬度和模量变化的主要原因是不同衬底偏压下的晶格畸变导致两层材料弹性模量变化和晶粒尺寸变化。与漂浮电位相比，涂层的屈服应力和断裂韧性有所增强。