[发明专利]铝合金表面原位生长TiAlN薄膜装置及工艺

权利要求书

1.一种铝合金表面原位生长TiAlN薄膜装置，其特征在于：该装置是在真空度可以达到1×10^-3～5×10^-4Pa并能充入气体介质的真空室上，设有离子注入源1、磁控溅射靶2、真空系统3、供气系统4、离子注入控制电源5、磁控溅射控制电源6、旋转工件支架7以及一些辅助观察窗和测温仪，磁控溅射靶与磁控溅射控制电源连接，离子注入源与离子注入控制电源连接，真空系统、供气系统分别与装置的真空室内空间连接，离子注入源、磁控溅射靶、旋转工件支架都固定在真空室内。

2. 一种采用权利要求1所述的铝合金表面原位生长TiAlN薄膜装置，其特征在于：装置进行复合溅射成膜工艺是：

1）、首先由抽气系统的机械泵、分子泵将真空室抽至真空度为1×10^-3Pa~2×10^-4Pa，

2）清洗枪通入氩气至8.4×10^－3 Pa，加压到400伏，束流80毫安对基片进行离子清洗10分钟；

3）而后由供气系统4充入惰性气体氩气至气压到10^－1～10^-2 Pa左右，接通溅射电源（功率150W左右），偏压200伏，产生铝粒子流对基片（7）进行磁控溅射，约5分钟；在负偏压的吸引下轰击基片（7）表面；

4）在离子注入腔内通入氮气，至气压10^-3～10^－2 Pa，加压到3万伏，对已经沉积铝的基片进行离子注氮，依靠N离子能量对已经沉积铝的基片轰击，在基片表面将Ti、Al、N三种元素混熔，形成TiAlN薄膜。