晶面取向对TiN涂层导电性能的影响研究OA北大核心CSTPCD

目的TiN涂层的晶面择优生长取向对其性能有显著影响,当前TiN涂层晶面取向对其导电性能的影响机理尚未明确。因此,将模拟计算与实验研究相结合,开展晶面取向对涂层导电性能影响的研究。方法采用第一性原理计算研究了晶面取向对TiN表面能、能带结构、态密度、电荷布居及自由电子相对浓度的影响。同时,利用HiPIMS技术实现了不同晶面取向TiN涂层的制备。结果经过理论计算,TiN(200)晶面模型具有更高的自由电子相对浓度,主要是因为(200)晶面模型中,Ti—N键对电子的“束缚”更小。接触电阻测试证明,涂层中的(200)晶面生长取向越明显,涂层的ICR值越低。结论经过理论计算与实验验证表明,TiN涂层中的(200)晶面生长取向有利于提升TiN涂层的导电性能,该取向越明显,涂层的ICR值越低。