Characterization of Ti/TiN multilayer coating deposited using PLD technique

Tribological multilayer coatings on Ti/TiN basis were deposited by means of the Pulsed Laser Deposition (PLD) technique. The composites were built of six alternately deposited Ti (ca. 25 nm) and TiN (ca. 40 nm) layers with the total thickness of about 200 nm. Several analytical techniques were used to investigate the microstructure and composition of the coatings. Scanning electron microscopy (SEM) analyses showed a uniform coating surface with a few defects in the form of droplets enriched in oxygen. Transmission electron microscopy (TEM) as well as the secondary ion mass spectrometry (SIMS) examinations confirmed the multilayer structure of the Ti/TiN coatings. The chemical composition of the Ti/TiN coatings was investigated by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XPS surface analysis showed the presence of titanium nitride and oxide.

---

Wielowarstwowe powłoki tribologiczne na bazie Ti/TiN wytworzone zostały metodą osadzania impulsem laserowym (PLD). Powłoki zbudowane były z 6-warstwowego układu naprzemiennie osadzanych warstw Ti (ok. 25 nm) i TiN (ok. 40 nm), przy całkowitej grubości powłoki nieprzekraczającej 200 nm. Do badania mikrostruktury i składu chemicznego użyto wiele technik badawczych. Analiza za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wykazała jednolitą powierzchnię powłoki z nielicznymi wadami w postaci kropli o podwyższonej zawartości tlenu. Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM), jak również spektroskopia mas jonów wtórnych (SIMS) potwierdziły wielowarstwową strukturę powłok Ti/TiN. Skład chemiczny powłok Ti/TiN badano za pomocą rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów (XPS). Analiza XPS wykazała obecność azotku tytanu i tlenku na powierzchni powłoki.