Recubrimientos de nitruros metálicos depositados con ubm: tecnología eficiente y ambientalmente limpia

Abstract

El objetivo de esta investigación es estudiar la influencia de la configuración del campo magnético sobre los parámetros del plasma y algunas propiedades de recubrimientos de TaN, TiN, NbN, ZrN y CrN producidos con un sistema de sputtering con magnetrón desbalanceado (UBM). Este sistema permite modificar la densidad de corriente iónica y la energía de los iones que llegan al substrato por medio de la variación en la configuración del campo magnético sin modificar otras condiciones del depósito. Las diferentes configuraciones del campo magnético se cuantificaron a través del coeficiente de desbalance, KG, el cual es proporcional a la posición del punto de campo cero del magnetrón. El efecto más importante del aumento del bombardeo iónico al variar la configuración del campo magnético se observó en la microestructura de las películas, particularmente en la orientación preferencial. Usando la configuración KG = 1.3, se observó la orientación preferencial [200] en todos los recubrimientos. Sin embargo, cuando KG = 0.85 la respuesta fue diferente para cada material. Otra consecuencia del aumento del bombardeo iónico fue el aumento de los esfuerzos residuales de compresión que resultó mayor para las películas de TaN, mientras que en las películas de CrN se obtuvo la menor concentración de esfuerzos. Las durezas más altas se observaron en las películas de TaN, NbN y ZrN, la mejor resistencia a la corrosión en las películas de ZrN y la mejor resistencia al desgaste en las películas de NbN.