Роль структуры и фазового состава в формировании физико-механических и трибологических свойств пленок на основе TiN (стр. 4 )

Таблица 2

Структурные характеристики и фазовый состав пленок на основе TiN, сформированных ЭДИ

ТехП	Тпmax, К	Vнагр, К мин	Тип текстуры	V, %	еа ∙10-2	еа∙10-2 еc∙10-2	еd ∙10-2	Δs	ОКР TiN, нм	ОКР TiN0,3, нм	β0111 β0101	Т
TiN	TiN0,3	Ti2N	TiN	TiN0,3
Р, Па	0,6	690	2,6	(200)TiN (311)TiN	89,1	10,9	-	+0,6	-0,40 -0,61	+0,6	+0,10	22	18	1,0 0,8	0,11
0,8	700	2,9	(111)TiN	96,1	3,5	0,4	+0,4	-0,20 -0,81	+0,4	-0,20	25	****	2,2 0,7	0,60
1,0*	725	3,7	(111)TiN	99,2	0,8	-	+0,6	-0,20 -0,02	+0,6	-0,01	23	****	3,3 0,6	0,76
1,2	730	3,9	(111)TiN	98,6	1,4	-	+0,5	-0,30 -0,31	+0,5	-0,02	25	****	2,1 0,7	0,74
1,4	735	4,1	(111)TiN	99,2	0,8	-	+0,4	-0,40 +0,50	+0,4	-0,10	28	****	2,7 0,7	0,81
Iд, А	90	735	4,1	(111)TiN	97,5	2,0	0,5	+0,5	-0,40 -0,42	+0,5	-0,10	24	****	2,7 0,8	0,53
100	755	4,7	(111)TiN	96,5	3,0	0,3	+0,1	-0,50 -1,67	+0,1	-0,06	26	****	2,5 0,5	0,15
Uсм, В	80	675	2,1	(111)TiN	98,0	2,0	-	+0,5	-0,50 -0,65	+0,5	-0,10	19	****	3,5 1,9	0,38
100	700	2,9	(111)TiN	98,4	1,6	-	+0,6	-0,40 -0,06	+0,6	-0,10	20	****	3,4 1,1	0,46
150	715	3,4	(111)TiN	98,7	1,3	-	+0,5	-0,40 -0,56	+0,5	-0,10	23	****	3,4 0,8	0,53
250	745	4,4	(111)TiN	99,6	0,4	-	+0,4	-0,1 -0,92	+0,4	0	28	****	3,8 0,8	0,65
L, мм	400	655	1,4	(111)TiN	96,5	3,5	-	+0,4	-0,20 -0,54	+0,4	-0,16	24	****	3,3 0,6	0,82
360	665	1,7	(111)TiN	98,6	1,4	-	+0,7	-0,40 -1,09	+0,7	-0,20	23	****	1,9 0,6	0,84
330	680	2,2	(111)TiN	98,6	1,4	-	+0,6	-0,30 -0,31	+0,6	-0,15	24	****	1,9 0,4	0,82
300	710	3,2	(111)TiN	98,4	1,5	0,1	+0,6	-0,30 -0,86	+0,6	-0,10	23	****	1,9 0,4	0,80
N2, %	30	660	1,6	(101)TiN0,3	2,1**	94,2	3,7	-	+0,03 +0,50	-	-0,05	-	16	0,7 1,4	0,08 0,68***
50	670	1,9	Ограниченная текстура	85,5	14,5	-	+0,3	-0,20 -1,57	+0,3	-0,15	14	25	1,7 0,7	0,15
70	680	2,2	(111)TiN	98,9	1,1	-	+0,6	+0,10 -1,98	+0,6	-0,05	25	****	2,5 0,6	0,53

*1,0 Па; 80 А; 200 В; 270 мм; 90 %. **Фаза Ti, ***фаза TiN0,3. ****Невозможность определения ОКР ввиду малой интенсивности пика.

Таблица 3

Физико-механические свойства и термические напряжения в пленках на основе TiN, сформированных ЭДИ

ТехП	Материал подложки	δ, мкм	Н, ГПа	Е*, ГПа	Е, ГПа	Н/Е	HUp13/E*2, ГПа	Wе, %	Sотп ∙105, мкм2	SRC	VDI-3198	σт, ГПа
Р, Па	0,6	Ст3	3,5	27	209	197	0,14	0,45	9**	7,99	-	HF-2	0,18
0,8	Ст3	4,0	28	408	385	0,07	0,20	52	7,14	-	HF-2	0,36
1,0*	Ст3	5,0	34	450	424	0,08	0,21	58	0,94	-	HF-1	0,35
1,2	Ст3/ВК8	6,0	32	405	382	0,08	0,22	57	7,39	-	HF-2	0,30
1,4	Ст3	7,0	28	408	385	0,07	0,20	52	7,23	-	HF-2	0,36
Iд, А	90	Ст3	6,0	31	450	424	0,07	0,21	56	8,16	-	HF-2	0,31
100	Ст3	7,0	30	549	517	0,06	0,14	55	9,23	-	HF-2	0,47
Uсм, В	80	Ст3	3,0	27	483	459	0,06	0,09	53	8,27	-	HF-2	0,36
100	Ст3	3,5	27	471	448	0,06	0,10	56	7,05	-	HF-2	0,37
150	Ст3	4,0	29	464	442	0,07	0,13	56	7,23	-	HF-2	0,38
250	Ст3	6,0	26	306	289	0,09	0,33	62	0,94	-	HF-1	0,26
L, мм	400	Ст3	2,0	27	364	343	0,08	0,23	53	1,60	-	HF-1	0,25
360	Ст3	3,0	26	306	289	0,09	0,33	62	7,23	-	HF-2	0,26
330	Ст3	4,0	28	348	326	0,09	0,31	62	1,95	-	HF-1	0,25
300	Ст3	4,5	32	405	382	0,08	0,22	57	1,24	-	HF-1	0,30
N2, %	30	Ст3	4,0	27	209	197	0,14	0,64	9**	7,99	-	HF-3	0,18
50	Ст3	4,0	28	193	182	0,15	0,35	12**	8,24	-	HF-3	0,14
70	Ст3	4,5	29	348	326	0,09	0,21	52	9,26	-	HF-2	0,25

*Сочетание технологических параметров: 1,0 Па; 80 А; 200 В; 270 мм; 90 % выбрано оптимальным по структурному состоянию пленки. **Свойства пленки ввиду отслоения на большой площади