毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1. 前言

氮化钛(TiN)薄膜是目前工业研究和应用广泛的薄膜材料，氮化钛(TiN)薄膜具有熔点高，热稳定和抗蚀性好等优点，并有着较高的硬度和较低的电阻率，因而受到日益广泛的关注。薄膜的性能与研究依赖于薄膜的制备，高质量的薄膜有利于薄膜性能的研究和器件应用的发展^[1,2]。

TiN装饰膜对膜层质量有一定要求，须具备耐磨、耐腐蚀、附着力强、表面光亮，在某些场合中还要求具备以一定的防指纹的特性。然而，在实际镀制时，往往因工艺参数控制不好出现色彩不正、结合不牢、表面颗粒大等现象，进而影响镀层性能，基材的前处理和镀膜工艺都是其主要的因素，基材采用一定厚度，制成一定尺寸的试样，并经磨平、抛光、超声清洗等严格的前处理，然后将试样置于磁控溅射镀膜室内制备镀层。磁控溅射制备的TiN装饰膜是一种多层膜，工艺参数比较多，不易掌握，影响膜层质量的因素也很多，如基材的前处理、离子镀Ti TiN时的工艺参数基片偏压 分压、基片与靶间距等都会对膜层的质量有很大的影响^[3,4]。本课题利用磁控溅射技术制备TiN镀层，对其进行防指纹性能的研究，并考虑通过控制具体的制备工艺，或者在镀层中添加有益元素，或者通过表面涂覆等不同的方式，达到本课题的研究目的。

2. 磁控溅射TiN镀层及其影响因素

2.1 磁控溅射原理

磁控溅射是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E（电场）B（磁场）所指的方向漂移，简称EB漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。

磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。

2.2 TiN镀层影响因素

2.2.1基材的前处理