红外与激光工程
2024, 53(2): 20230367
利用DC磁控溅射法在p-Si(111)衬底上制备了TiNx薄膜.利用X射线能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)、紫外/可见分光光度计、四探针电阻率测试仪等分析了薄膜的组分、结构和光电特性.结果表明,薄膜中N /Ti原子比接近于1;衬底温度对薄膜的择优取向影响显著,240℃附近是TiNx薄膜结晶择优取向由(111)向(200)转变的临界点;薄膜在近红外波段平均反射率随衬底温度的升高,先增大后减小;薄膜的电阻率随着衬底温度的升高而显著降低.
氮化钛薄膜 磁控溅射 反射率 电阻率 TiN thin films magnetron sputtering reflectance resistivity
1 昆明理工大学机电工程学院, 云南 昆明650093
2 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨150001
用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合强化新技术在AISI52100轴承钢基体表面成功合成了硬而耐磨的氮化钛薄膜。 膜层表面的化学组成和相结构分别用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征; 膜层表面的原子力显微镜(AFM)形貌显示出TiN膜结晶完整, 结构致密均匀。 XRD测试结果表明, TiN在(200)晶面衍射峰最强, 具有择优取向。 Ti(2p)的XPS谱峰泰勒拟合分析揭示出, Ti(2p1/2)峰和Ti2p3/2峰均有双峰出现, 表明氮化物中的Ti至少存在不同的化学状态; N(1s)的XPS谱峰在396.51, 397.22和399.01 eV附近出现了三个分峰, 分别对应于TiNxOy, TiN和N—N键中的氮原子。 结合O(1s)的XPS结果, 证实膜层中除生成有稳定的TiN相外, 还有少量钛的氧化物和未参与反应的单质氮。 整个膜层是由TiN, TiO2, Ti—O—N化合物和少量单质氮组成的复合体系。
XPS分析 等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID) 氮化钛薄膜 轴承钢 XPS analysis PIIID Titanium nitride (TiN) film Bearing steel 光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2585