Nghiên cứu vi cấu trúc của lớp phủ đa lớp TiAlN/VN quy mô nano được hình thành bằng phương pháp phun điện từ không cân bằng qua Kính hiển vi điện tử truyền qua và X-Ray phân tích

Journal of Materials Research - Tập 19 Số 4 - Trang 1093-1104 - 2004
Quanshun Luo1, D.B. Lewis1, P.Eh. Hovsepian1, W.‐D. Münz1
1Materials Research Institute, Sheffield Hallam University, S1 1WB, Sheffield, United Kingdom

Tóm tắt

Các lớp TiAlN/VN có cấu trúc NaCl-B1 lập phương với độ dày khoảng 3 nm và tỷ lệ nguyên tử (Ti+Al)/V = 0.98 đến 1.15 và Ti/V = 0.55 đến 0.61 đã được lắng đọng bằng phương pháp phun điện từ không cân bằng ở các điện áp偏 lệch giữa -75 và -150 V. Trong bài báo này, kính hiển vi điện tử truyền qua và phân tích X-ray đã cho thấy sự thay đổi vi cấu trúc rõ rệt tùy thuộc vào偏 lệch. Ở偏 lệch -75 V, TiAlN/VN tuân theo mô hình tăng trưởng lớp dẫn đầu bởi kết cấu (110) mạnh để tạo thành cấu trúc loại T theo mô hình cấu trúc Thornton của các lớp mỏng, điều này dẫn đến mặt tiền tăng trưởng thô, cấu trúc cột dày đặc với các khoảng trống giữa các cột và ứng suất nén thấp -3.8 GPa. Ở các偏 lệch cao hơn, các lớp coating cho thấy cấu trúc loại II điển hình theo mô hình tăng trưởng năng lượng biến dạng, có đặc điểm là cấu trúc cột, các ranh giới cột không có khoảng trống, bề mặt mịn, kết cấu (111) nổi bật, và ứng suất dư cao giữa -8 đến -11.5 GPa.

Từ khóa

#TiAlN/VN #cấu trúc vi mô #kính hiển vi điện tử truyền qua #phương pháp phun điện từ không cân bằng #ứng suất dư

Tài liệu tham khảo

10.1179/026708401101517557

10.1116/1.582407

10.1016/S0257-8972(00)00959-2

10.1016/0257-8972(95)02587-1

10.1016/0257-8972(92)90058-I

10.1016/S0043-1648(99)00049-6

10.1080/14786440108520972

10.1016/0257-8972(91)90130-O

10.1016/0257-8972(89)90124-2

Geist, 1995, Adv. X-ray Analysis., Adv. X-Ray Anal.

10.1063/1.355297

10.1016/S0040-6090(05)80056-2

10.1116/1.573713

10.1016/0040-6090(94)06353-2

10.1116/1.1312732

10.1557/JMR.1992.0901

10.1557/JMR.1994.1456

10.1116/1.578032

10.1116/1.578030

Chu, 1994, Deposition, structure, and hardness of polycrystalline transition-metal nitride superlattice films., J. Mater. Res., 9, 1456

10.1116/1.572604

10.1016/0001-6160(84)90150-0

10.1116/1.573470

10.1063/1.353388

10.1116/1.575341

10.1116/1.577428

10.1063/1.109742

10.1016/S0257-8972(99)00031-6

10.1016/S0040-6090(96)09524-7

10.1016/0257-8972(91)90052-X

10.1016/0257-8972(93)90232-D

10.1016/S0257-8972(97)00028-5

10.1016/S0257-8972(99)00132-2

10.1016/0042-207X(94)90332-8

10.1063/1.339770

10.1146/annurev.ms.24.080194.002405

10.1016/0257-8972(95)02650-9

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Materials Research

Tập 19 Số 4

1093-1104

Thông tin tác giả