XPS structure analysis of TiN/TiC bilayers produced by pulsed vacuum arc discharge



Título del documento: XPS structure analysis of TiN/TiC bilayers produced by pulsed vacuum arc discharge
Revue: Dyna (Medellín)
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000334246
ISSN: 0012-7353
Autores: 1
1
2
Instituciones: 1Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Física y Química, Manizales, Caldas. Colombia
2Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Matemáticas y Estadística, Manizales, Caldas. Colombia
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 77
Número: 163
Paginación: 64-74
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Se crecieron bicapas de TiN/TiC sobre sustratos de acero inoxidable 304 usando un sistema de deposición física de vapor asistida por plasma en forma de arco pulsado a dos diferentes temperaturas del sustrato (50º C y150º C). Para el análisis de la composición química se empleó la técnica de la espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS). Se observó el comportamiento de las líneas Ti2p, N1s y C1s. Los análisis de energía de enlace confirmaron la conformación de TiN y TiC. Los picos C1s y Ti2p sufrieron un corrimiento a medida que se incrementó el tiempo de esputtering, revelando contaminación debido a la presencia de hidrocarburos. Además, los perfiles de profundidad de las bicapas de TiN/TiC mostraron que las películas crecidas a una temperatura de 150 ° C tienen una capa de TiN más gruesa que las muestras crecidas a 50º C. El nitrógeno se difundió en la capa de TiC y el carbón en la capa de TiN para ambas temperaturas
Resumen en inglés TiN/TiC Bilayers were grown on 304 stainless steel substrates using physical vapour deposition assisted by pulsed arc plasma system (PAPVD) at two substrate temperatures (50º C and 150º C). X ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the chemical composition by observing the behaviour of the Ti2p, N1s and C1s lines. Binding energy analysis confirmed TiN and TiC formation. The C1s and Ti2p peaks shifted with increasing XPS sputtering time, thus revealing hydrocarbides contamination. Furthermore, depth profiles of the TiN/TiC bilayers showed that the films grown at a substrate temperature of 150º C had a thicker TiN layer than the samples grown at 50º C. Nitrogen had diffused into the TiC layer and carbon into the TiN layer in both films
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería metalúrgica,
Nitruro de titanio,
Carburo de titanio,
Bicapas,
Análisis estructural,
Estequiometría,
Perfiles de profundidad
Keyword: Engineering,
Metallurgical engineering,
Titanium nitride,
Titanium carbide,
Bilayers,
Structural analysis,
Stoichiometry,
Depth profiles
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)