孙丽丽
,
张栋
,
陈仁德
,
柯培玲
,
许辉
,
汪爱英
材料研究学报
应用线性离子束复合磁控溅射技术在不锈钢和硅片基体上制备DLC膜,研究了基体偏压和过渡层的厚度和结构对DLC薄膜结构和性能的影响.结果表明,在过渡层相同偏压为-200V的条件下,薄膜中的sp3键含量更低,但是薄膜结构致密性的提高使其硬度和膜基结合力反而提高;在偏压为200 V的条件下,随着过渡层厚度及层数的增加DLC薄膜中sp3含量均降低,同时过渡层和多层薄膜的硬度减小;在偏压为100 V条件下,过渡层厚度和层数对DLC薄膜sp3的含量没有明显的影响.当过渡层厚度为1.7μm、结构为Cr/CrC时,在11Cr17不锈钢基体上可制备出厚度为4.92μm、硬度为29.4 GPa、摩擦系数小于0.1、结合力高于70N综合性能最佳的DLC薄膜.
关键词:
无机非金属材料
,
DLC膜
,
不锈钢
,
结合力
,
硬度
左潇
,
陈仁德
,
柯培玲
,
王铁钢
,
汪爱英
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.018
目的 探索高功率脉冲磁控溅射方法在大尺寸平面磁控溅射Cr靶过程中,近基底表面等离子体区域内的活性粒子分布特性以及辐射跃迁过程,为HiPIMS的规模化应用提供实验基础和理论依据.方法 选择不同高功率脉冲溅射脉冲电压、工作气压和耦合直流等关键沉积参数,采用等离子体发射光谱仪测量近基底表面等离子体区域内的光学发射光谱,分析原子特征谱线的种类、强度分布、离子谱线强度百分比、金属原子谱线含量等.结果 当脉冲电压到达700 V后,基底表面的等离子体区域内的金属离化率显著提高;脉冲电压为600 V时,适当增加工作气压至5.0 mTorr,能有效提高到达基底的Cr激发态粒子含量,工作气压的升高会降低金属离化率.增加耦合直流在一定程度上降低了能到达基底的活性Cr+和Cr*原子含量,为了保持一定的活性粒子比例,耦合直流应当小于1.0 A.结论 大面积高功率脉冲磁控溅射中的近表面等离子体区域内的主要活性粒子为Ar+和Cr*激发态原子,其主导的碰撞过程为Ar+的电离复合过程和Cr*的退激发过程,金属离化率还有待提高.
关键词:
高功率脉冲磁控溅射
,
近基底表面区域
,
发射光谱
,
耦合直流
