反应溅射HfC/Si_3N_4纳米多层膜的微结构与力学性能

作者：张晶晶; 许辉; 祝新发; 李冠群; 李**

来源：真空科学与技术学报, 2011, (05): 574-578.

• HfC/Si3N4
• 纳米多层膜
• 外延生长
• 超硬效应 HfC/Si3N4
• Nanomultilayers
• Epitaxial growth
• Mechanical properties

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Si3N4层在厚度小于约1 nm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...

• 单位
  上海交通大学; 上海工具厂有限公司