کندوپاش مغناطیسی واکنشی پوشش نیترید تانتالوم بر روی زیرلایه فولاد زنگ نزن آستنیتی و بررسی اثر گاز نیتروژن ورودی بر ساختار و خواص پوشش

لایه نازک نیترید تانتالوم tan به دلیل خواص عالی مکانیکی در دما بالا و مقاومت به سایش و خوردگی، کاربردهای بسیاری به صورت پوشش محافظ در صنایع مختلف از جمله صنایع میکروالکترونیک یافته است. در این پژوهش لایه نازک نیترید تانتالوم به روش کندوپاش مغناطیسی واکنشی ایجاد شده و با تغییر میزان نیتروژن در گاز ورودی به محفظه لایه نشانی، به عنوان یک پارامتر موثر بر لایه نشانی، پوشش های مختلف نیترید تانتالوم روی فولاد زنگ نزن ایجاد و با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی، ساختار و ضخامت آن ها بررسی شد. هم چنین با استفاده از آزمون نانوسختی، سختی و مدول یانگ نمونه ها اندازه گیری شد. نتیجه به این صورت بود که با افزایش درصد نیتروژن در گاز ورودی از 15% به 25% به محفظه لایه نشانی، نیترید تانتالوم از ε-tan با ساختار هگزاگونال به δ-tan با ساختار fcc تغییر فاز می دهد. سختی لایه نازک از gpa 17.5 به gpa 8.92 و مدول یانگ از gpa 180.74 بهgpa 128.9 کاهش می یابد. هم چنین ضخامت لایه حاصل از 1.04 میکرومتر به 0.74 میکرومتر کاهش و اندازه دانه های کریستالی از nm40 به nm63 افزایش می یابد.