(AlCrTiZrNb)N/Si3N4纳米多层膜的微观结构和力学性能研究

论文摘要

采用多靶磁控溅射系统,使用AlCrTiZrNb合金靶和Si靶制备了不同Si3N4厚度的（AlCrTiZrNb）N/Si3N4纳米多层膜,样品基底为单晶硅。通过X射线衍射仪（XRD）、高透射电子显微镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）和纳米压痕仪对样品进行微观组织的表征和力学性能的测量。实验结果表明,随着Si3N4层厚度的增加,样品的结晶度和力学性能均先增加后减小,XRD图谱中出现面心立方相结构。在Si3N4层厚度为0.5 nm时,（111）衍射峰强度达到最大值。说明薄膜结晶度最强,薄膜的硬度和弹性模量也达到最高值,分别为30.6,298 GPa。通过对样品的横截面的形貌观察,发现当Si3N4层厚度为0.5 nm时,多层膜的多层结构生长良好。在（AlCrTiZrNb）N层的模板作用下,Si3N4层从非晶态转变为面心立方结构,与（AlCrTiZrNb）N层之间形成共格外延生长结构,（AlCrTiZrNb）N/Si3N4纳米多层膜的强化可归因于两调制层之间形成的共格界面。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 翟晴晴,李伟,刘平,张柯,马凤仓,刘新宽,陈小红,何代华

关键词: 纳米多层膜,微观结构,力学性能,共格外延生长

来源: 功能材料 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,工业通用技术及设备

单位: 上海理工大学材料科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51471110)

分类号: TB383.2

页码: 4142-4147

总页数: 6

文件大小: 2614K

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