view in publisher's site

Effect of bias on structure mechanical properties and corrosion resistance of TiNx films prepared by ion source assisted magnetron sputtering

Highlights•TiNx films were prepared by ion source assisted magnetron sputtering.•Re-sputtering effect enhanced with increasing substrate bias voltage.•Both hardness and toughness of TiNx films were studied.•Tafel curve and EIS were measured to identify the corrosion resistance.•A corrosion model was provided for the explanation of corrosion mechanism.AbstractTitanium nitride (TiNx) films were deposited on 304 stainless steel and silicon (100) wafers by ion source assisted magnetron sputtering. The effect of substrate bias voltage on the preparation and properties of TiNx films was investigated. The results show that as the substrate bias voltage increases from 0 V to −400 V, the deposition rate of TiNx film decreases significantly and the density increases, which can be attributed to the re-sputtering effect at high ion bombardment. The texture of TiNx films varies gradually from (111) to (200) with the increase of energy delivered into the growing film. The hardness of the film deposited under −200 V bias voltage reaches the maximum value, 12.9 GPa. Meanwhile, the toughness and corrosion resistance of the film reach a maximum at a bias voltage of −400 V. In conclusion, the density, hardness, toughness and corrosion resistance of TiNx films can be increased by changing the substrate bias voltage.

اثر بایاس بر خواص مکانیکی ساختار و مقاومت به خوردگی فیلم‌های TiNx تهیه‌شده به وسیله روش کندوپاش magnetron به کمک منبع یونی

کاره‌ای مهم: فیلم‌های TiNx با روش کندوپاش magnetron به کمک منبع یونی تهیه شدند. اثر sputtering با افزایش ولتاژ بایاس لایه افزایش می‌یابد. سختی و سختی لایه‌های TiNx مورد مطالعه قرار گرفت. منحنی تافل و EIS برای شناسایی مقاومت به خوردگی اندازه‌گیری شدند. یک مدل خوردگی برای توضیح خوردگی فولاد mechanism.Abst ractTitanium corrosion (TiNx)بر روی ۳۰۴ جنس فولاد ضد زنگ و سیلیکون (۱۰۰)با روش کندوپاش magnetron به کمک منبع یونی ته‌نشین شد. تاثیر ولتاژ بایاس زیر لایه بر آماده‌سازی و ویژگی‌های فیلم‌های TiNx مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش ولتاژ بایاس زیر لایه از ۰ V به - ۴۰۰ ولت، میزان رسوب فیلم TiNx به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و چگالی افزایش می‌یابد که می‌تواند به اثر re در بمباران یونی بالا نسبت داده شود. بافت فیلم‌های TiNx به تدریج از (۱۱۱)تا (۲۰۰)با افزایش انرژی انتقال‌یافته به فیلم در حال رشد تغییر می‌کند. سختی فیلم ثبت‌شده در ولتاژ زیر - ۲۰۰ V به ماکزیمم مقدار و ۱۲.۹ گیگا پاسکال می‌رسد. در همین حال، چقرمگی و مقاومت خوردگی فیلم به حداکثر در ولتاژ بایاس V - ۴۰۰ ولت می‌رسد. در نتیجه چگالی، سختی، سختی و مقاومت به خوردگی فیلم‌های TiNx را می توان با تغییر ولتاژ بایاس زیر لایه افزایش داد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.