轴对称磁场对电弧离子镀TiN-Cu纳米复合膜性能的影响

在电弧离子镀靶后端加入轴对称线圈磁场, 制备了TiN-Cu纳米复合膜。观察线圈磁场强度对靶表面电弧斑点游动速率和弧柱形状的影响, 及其对沉积薄膜的表面形貌、沉积速率、纳米压痕硬度和弹性模量的影响。结果表明, 提高线圈磁场强度可提高电弧斑点的游动速率, 进而降低靶表面金属液滴喷射几率, 减小沉积薄膜中大颗粒的尺寸和数量。X射线衍射(XRD)谱显示, 沉积薄膜只含有TiN相, 未出现金属Cu或其化合物的衍射峰; 薄膜呈现明显的(111)晶面择优取向。随着线圈磁场强度的提高薄膜沉积速率、压痕硬度和弹性模量先增加, 达到最大值后又略有减少, 其最大硬度和弹性模量分别达到35.46 GPa和487.61 GPa