张而耕¹，张致富¹，周 琼¹，黄 彪¹，陈 强¹，施舒扬²，韩 明²
(1.上海应用技术大学上海物理气相沉积(PVD)超硬涂层及装备工程技术研究中心，上海 201418；2.上海紫日包装有限公司，上海 201108）)

摘 要：为研究钛掺杂对类金刚石薄膜性能的影响，采用磁控溅射制备不同比例钛掺杂类金刚石膜，并通过扫描电镜(SEM)、X-ray光电子谱仪、拉曼光谱仪(Roman)以及洛氏硬度压痕仪等设备对类金刚石薄膜的微观形貌、厚度、sp²-C与sp³-C比例、结合强度以及内应力等性能进行表征。经实验分析发现在类金刚石薄膜中掺杂不同比例的钛元素，薄膜的综合性能有不同程度的提高，膜基结合度提高，薄膜内应力下降。当钛掺杂含量为8.5%时，薄膜与基体的结合情况优异，内部应力由无钛掺杂时的4.5 GPa降至掺杂含量为8.5%时的2.1 GPa。从本文研究中可以得到钛元素掺杂有利的改善了类金刚石薄膜的性能，同时钛掺杂类金刚石薄膜存在一个合适的比例，即掺杂比例为8.5%时，薄膜的各方面性能表现优异。
关键词：类金刚石膜；磁控溅射离子镀；结合力；内应力；钛掺杂