利用反应磁控溅射方法,制备了调制周期相同而调制比不同的TiN/TaN多层膜.利用XRD,HRTEM和纳米压痕仪分别对多层膜的结构、微观状态和力学性能进行了系统研究.结果表明:调制结构不仅改变多层膜的生长速率,而且能导致多层膜择优生长取向的变化;界面应力的存在使得薄膜生长速率随沉积层厚度的增加而下降;在TiN/TaN多层膜中存在着各自独立外延生长的[111]和[100]两种取向的调制结构,且具有不同的调制周期;调制周期为6 nm左右的TiN/TaN多层膜的硬度与弹性模量分别提高约50%与30%;在调制比为3:1时,硬度最大值为34.2 GPa,弹性模量为344.9 GPa;根据结构和力学性能的分析结果,讨论了TiN/TaN多层膜的硬化机制.
TiN/TaN多层膜 生长行为 结构特征 力学特性