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离子束辅助磁控溅射沉积CrN_x薄膜结构以及力学性能研究
离子束辅助磁控溅射沉积CrN_x薄膜结构以及力学性能研究
摘要：
离子束辅助磁控溅射是一种常用的制备薄膜的方法之一，具有精密控制薄膜成分、良好的附着性和较高的结晶度等优点。本文通过对CrN_x薄膜的离子束辅助磁控溅射沉积过程进行研究，探究了溅射参数对薄膜结构和力学性能的影响。
关键词：离子束辅助磁控溅射；CrN_x薄膜；结构；力学性能
1.引言
随着材料科学的发展，薄膜材料在电子器件、光学器件、机械表面保护等领域具有重要的应用价值。而离子束辅助磁控溅射作为一种常用的制备薄膜的方法，可以通过控制溅射参数实现对薄膜成分和结构的调控，因此受到广泛的关注。
2.实验方法
本实验采用离子束辅助磁控溅射系统对CrN_x薄膜进行沉积，在不同的溅射参数下制备薄膜样品。通过X射线衍射仪（XRD）分析薄膜的结晶度和晶体结构，扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜的表面形貌，纳米压痕仪（Nanoindenter）测试薄膜的硬度和弹性模量。
3.结果与讨论
通过对实验结果的分析，发现溅射参数对CrN_x薄膜的结构和力学性能有显著的影响。当溅射功率增加时，薄膜的晶粒尺寸增大，结晶度提高，且表面光洁度增加。进一步，随着氮气压力的增加，薄膜中氮含量增加，结晶度上升，同时晶粒尺寸也增大。此外，薄膜的硬度和弹性模量也随着溅射参数的变化而改变，在一定范围内呈现增大的趋势。
4.结论
离子束辅助磁控溅射是制备CrN_x薄膜的一种有效方法，在不同的溅射参数下可以调控薄膜的结构和力学性能。通过优化溅射参数，可以获得具有良好结晶度和较高硬度的CrN_x薄膜，具有广泛的应用前景。
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