物理学报
物理學報
물이학보
2006年
2期
770-775
,共6页
孔明%魏仑%董云杉%李戈扬
孔明%魏崙%董雲杉%李戈颺
공명%위륜%동운삼%리과양
TiN/Al2O3纳米多层膜%外延生长%非晶晶化%超硬效应
TiN/Al2O3納米多層膜%外延生長%非晶晶化%超硬效應
TiN/Al2O3납미다층막%외연생장%비정정화%초경효응
采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同Al2O3调制层厚度的TiN/Al2O3纳米多层膜.利用X射线能量色散谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的成分、微结构和力学性能.研究结果表明,在TiN/Al2O3纳米多层膜中,单层膜时以非晶态存在的Al2O3层在厚度小于1.5 nm时因TiN晶体层的模板效应而晶化,并与TiN层形成共格外延生长,相应地,多层膜产生硬度明显升高的超硬效应,最高硬度可达37.9 GPa.进一步增加多层膜中Al2O3调制层的层厚度,Al2O3层逐渐形成非晶结构并破坏了多层膜的共格外延生长,使得多层膜的硬度逐步降低.
採用多靶磁控濺射法製備瞭一繫列具有不同Al2O3調製層厚度的TiN/Al2O3納米多層膜.利用X射線能量色散譜、X射線衍射、掃描電子顯微鏡、高分辨透射電子顯微鏡和微力學探針錶徵瞭多層膜的成分、微結構和力學性能.研究結果錶明,在TiN/Al2O3納米多層膜中,單層膜時以非晶態存在的Al2O3層在厚度小于1.5 nm時因TiN晶體層的模闆效應而晶化,併與TiN層形成共格外延生長,相應地,多層膜產生硬度明顯升高的超硬效應,最高硬度可達37.9 GPa.進一步增加多層膜中Al2O3調製層的層厚度,Al2O3層逐漸形成非晶結構併破壞瞭多層膜的共格外延生長,使得多層膜的硬度逐步降低.
채용다파자공천사법제비료일계렬구유불동Al2O3조제층후도적TiN/Al2O3납미다층막.이용X사선능량색산보、X사선연사、소묘전자현미경、고분변투사전자현미경화미역학탐침표정료다층막적성분、미결구화역학성능.연구결과표명,재TiN/Al2O3납미다층막중,단층막시이비정태존재적Al2O3층재후도소우1.5 nm시인TiN정체층적모판효응이정화,병여TiN층형성공격외연생장,상응지,다층막산생경도명현승고적초경효응,최고경도가체37.9 GPa.진일보증가다층막중Al2O3조제층적층후도,Al2O3층축점형성비정결구병파배료다층막적공격외연생장,사득다층막적경도축보강저.
