Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Характеризация Mo–V–N-покрытий, нанесённых на подложку XC100 распылительным катодным магнетроном

Брахим Шармим1,2, Абдельазиз Аббуди1, Хамид Джебейли2, Мурад Бриуа1

1Université Colonel Hadj Lakhdar, Batna, Algeria
2LASPI2A, Université Abbas Laghrour de Khenchela, BP 1252 Route de Batna Khenchela, 40004 Khenchela, Algeria

Получена: 22.03.2017; окончательный вариант - 10.04.2017. Скачать: PDF

Целью этой работы является характеризация покрытий, изготовленных из трёхкомпонентного молибден-ванадиевого нитрида (Mo–V–N), которые наносились на кремниевые и стальные (ХС100) подложки с помощью реактивного радиочастотного магнетронного двухкатодного распыления мишеней с различным содержанием Mo и V с использованием азота в качестве реагирующего газа. Напряжения смещения металлической мишени варьировались от 300 до 900 В. Твёрдость, морфология поверхности, микроструктура и состав изучались при помощи наноиндентирования, сканирующей электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дифрактометрии. Плёнки Mo–V–N обладают пирамидальной морфологией поверхности, высокой шероховатостью (13,5 нм), но низкими механическими свойствами. Твёрдость и модуль Юнга находятся в диапазонах 10–18 ГПа и 100–335 ГПа соответственно. Остаточные напряжения в покрытиях (рассчитанные по формуле Стони) являются сжимающими и изменяются в пределах от 0,8 до 2,5 ГПа.

Ключевые слова: покрытия, микроструктура, остаточные напряжения, шероховатость, твёрдость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i05/0665.html

PACS: 62.20.Qp, 68.35.Ct, 68.35.Dv, 81.15.Cd, 81.40.Pq, 81.65.Lp


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. A. W. Kirby and D. J. Fray, J. Mater. Sci. Lett., 12, Iss.9: 633 (1993). Crossref
  2. J. Sondor, Strojárstvo/Strojírenství, 6: 70 (2005) (in Slovak).
  3. J. Šošovičková, Modification of Surface Properties of Metal Materials by PVD Methods (Thesis of Disser.) (Brno: Univerzita Obrany v Brne: 2005) (in Slovak).
  4. G. Linker, R. Smithey, and O. Meyer, J. Physics F: Metal Physics, 14, No. 7: L115 (1984). Crossref
  5. S. B. Qadri, W. W. Fuller, K. E. Kihlstrom, R. W. Simon, E. F. Skelton, D. VanVechten, and S. A. Wolf, J. Vac. Sci. & Tech., 3: 664 (1985). Crossref
  6. T. Hirata and K. Saito, J. Mater. Sci. Lett., 9, Iss. 7: 827 (1990). Crossref
  7. Jeong-Youb Lee and Jong-Wan Park, Jpn. J. Appl. Phys., 35, Part 1, No. 8: 4280 (1996). Crossref
  8. J.-Ch. Chuang, Sh.-L. Tu, and M.-Chi. Chen, Thin Solid Films, 346, Iss. 1–2: 299 (1999). Crossref
  9. V. P. Anitha, S. Major, D. Chandrashekharam, and M. Bhatnagar, Surf. Coat. Tech., 79, Iss. 1–3: 50 (1996). Crossref
  10. K. K. Shih and D. B. Dove, J. Vac. Sci. Technol. A, 8, Iss. 3: 1359 (1990). Crossref
  11. K.-L. Lin and Y.-J. Ho, J. Vac. Sci. Technol. A, 13, Iss. 6: 2872 (1995). Crossref
  12. J. Birch, S. Tungasmita, and V. Darakchieva, Magnetron Sputter Epitaxy of AlN, in Nitrides as Seen by the Technology (Eds. T. Paskova and B. Monemar) (Kerala: Research Signpost: 2002).
  13. P. M. Martin, Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (William Andrew: 2009), p. 936.
  14. A. L. Patterson, Phys. Rev., 56, Iss. 10: 978 (1939). Crossref
  15. L. Wang, X. Nie, J. Housden, E. Spain, J. C. Jiang, E. I. Meletis, and A. Leyland, Surf. Coat. Technol., 203, Iss. 5–7: 816 (2008). Crossref
  16. G. G. Stoney, Proc. R. Soc. A., 82, Iss. 553: 172 (1909). Crossref
  17. K. Inumaru, K. Baba, and S. Yamanaka, Chem. Mater., 17, Iss. 24: 5935 (2005). Crossref
  18. M. Nordin, M. Larsson, and S. Hogmark, Surf. Coat. Technol., 106, Iss. 2–3: 234 (1998). Crossref
  19. C. L. Bull, P. F. McMillan, E. Soignard, and K. Leinenweber, J. Solid State Chemistry, 177, Iss. 4–5: 1488 (2004). Crossref
  20. H. Gueddaoui, G. Schmerber, M. Abes, A. Guemmaz, and J. C. Parlebas, Catalysis Today, 113, Iss. 3–4: 270 (2006). Crossref
  21. U. Wiklund, B. Casas, and N. Stavlid, Wear, 261, Iss. 1: 2 (2006). Crossref