真空科学与技术学报
真空科學與技術學報
진공과학여기술학보
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY
2011年
5期
574-578
,共5页
张晶晶%许辉%祝新发%李冠群%李戈扬
張晶晶%許輝%祝新髮%李冠群%李戈颺
장정정%허휘%축신발%리관군%리과양
HfC/Si3N4%纳米多层膜%外延生长%超硬效应
HfC/Si3N4%納米多層膜%外延生長%超硬效應
HfC/Si3N4%납미다층막%외연생장%초경효응
通过反应磁控溅射制备了一系列不同Si3N4层厚的HfC/Si3N4纳米多层膜,采用X射线光电子能谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构、硬度与弹性模量,研究了Si3N4层厚度变化对纳米多层膜微结构与力学性能的影响.结果表明,溅射的Si3N4粒子不与C2H2气体反应,因NaCl结构HfC晶体调制层的模板效应,溅射态为非晶的Si3N层在厚度小于约1nm时被强制晶化,并与HfC晶体层形成共格外延生长结构,多层膜呈现强烈的(111)择优取向柱状晶,其硬度和弹性模量显著上升,最高值分别达到38.2 GPa和343 GPa.进一步增加Si3N4层的厚度后,Si3N4层转变为以非晶态生长,多层膜的共格外延生长结构受到破坏,其硬度和模量也相应降低.
通過反應磁控濺射製備瞭一繫列不同Si3N4層厚的HfC/Si3N4納米多層膜,採用X射線光電子能譜、X射線衍射、掃描電子顯微鏡和微力學探針錶徵瞭多層膜的微結構、硬度與彈性模量,研究瞭Si3N4層厚度變化對納米多層膜微結構與力學性能的影響.結果錶明,濺射的Si3N4粒子不與C2H2氣體反應,因NaCl結構HfC晶體調製層的模闆效應,濺射態為非晶的Si3N層在厚度小于約1nm時被彊製晶化,併與HfC晶體層形成共格外延生長結構,多層膜呈現彊烈的(111)擇優取嚮柱狀晶,其硬度和彈性模量顯著上升,最高值分彆達到38.2 GPa和343 GPa.進一步增加Si3N4層的厚度後,Si3N4層轉變為以非晶態生長,多層膜的共格外延生長結構受到破壞,其硬度和模量也相應降低.
통과반응자공천사제비료일계렬불동Si3N4층후적HfC/Si3N4납미다층막,채용X사선광전자능보、X사선연사、소묘전자현미경화미역학탐침표정료다층막적미결구、경도여탄성모량,연구료Si3N4층후도변화대납미다층막미결구여역학성능적영향.결과표명,천사적Si3N4입자불여C2H2기체반응,인NaCl결구HfC정체조제층적모판효응,천사태위비정적Si3N층재후도소우약1nm시피강제정화,병여HfC정체층형성공격외연생장결구,다층막정현강렬적(111)택우취향주상정,기경도화탄성모량현저상승,최고치분별체도38.2 GPa화343 GPa.진일보증가Si3N4층적후도후,Si3N4층전변위이비정태생장,다층막적공격외연생장결구수도파배,기경도화모량야상응강저.
