双级HPPMS靶电流对TiN镀层微观结构及耐蚀性的影响

为了解决传统高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)平均沉积速率低的问题,研究提出一种新型的双级HPPMS技术,即在一个脉冲周期内具有两个连续的、独立可调的脉冲阶段。通过对双级HPPMS电场的合理调配,可制备得到结构致密的TiN镀层,研究了双级HPPMS靶电流对TiN镀层微观结构及耐蚀性的影响。结果表明,当靶电流增大至20 A时,靶面形貌由小凹坑转变为大面积凹坑,说明镀料粒子的脱靶方式由碰撞溅射转变为升华或蒸发。同时,当靶电流为10 A时,镀层颗粒呈现三棱锥状结构,平均晶粒尺寸为11 nm;当靶电流增大至25 A时,镀层颗粒呈现光滑致密的圆胞状结构,平均晶粒尺寸为18 nm,光滑致密的组织结构使镀层具有较好的耐蚀性。