依据真空离子镀环境下靶电流之本质是真空腔内电子由阴极(靶材)向阳极迁移的通量，及在dV/dI>0向dV/dI<0转变过程中，由阴极靶材至阳极腔壁的电子迁移通量单调增大，而阴阳极间电位差则表现出先增后减的非稳态规律，提出了采用高频脉冲电源控制模式将气体放电伏安特性维持于辉光放电向弧光放电过渡的非稳定临界微弧状态，实现镀料粒子脱靶机制由“级联碰撞”向“碰撞+热发射”转变，并分别在正反欧姆区间不同靶电流密度及不同放电区域条件下沉积TiN薄膜，采用SEM、XRD、纳米压痕仪、自动划痕仪、摩擦磨损实验机、电化学工作站等检测方法，研究气体放电不同伏安特性对薄膜微观结构及性能的影响规律。　　实验发现：随着靶电流密度的增大，无论是正欧姆区间的电压与电流同向增大，还是反欧姆区间的电压随电流的增大而减小，薄膜沉积速率均为单调增大，对应最大靶电流密度的沉积速率为192.73nm/min。对不同伏安特性下薄膜的硬度、膜基结合力、磨损率及耐蚀性进行了测定，结果表明：即使是相同的沉积层厚度，薄膜硬度及膜基结合力也表现出与沉积速率相同的变化规律，即随靶电流密度的增大单调增大，对应最大电流密度的硬度和膜基结合力分别为25.9 GPa、23.5 N；薄膜的磨损率明显降低、耐蚀性显著提高。组织观察发现：当伏安特性由dV/dI>0转变为dV/dI<0时，薄膜剖面组织由以垂直于界面沉积生长为主逐渐转变为多方向生长方式，生长柱杆间的致密度随靶电流密度的增大而得到改善。　　对比研究了处于不同放电区域的直流溅射离子镀、多弧离子镀及微弧离子镀所沉积薄膜的组织异同点发现：与直流溅射离子镀所沉积薄膜表面多由棱角分明、界面清晰的锥形颗粒结构组成、锥状组织之间夹杂着许多空洞及剖面柱杆粗大相比，微弧离子镀所沉积薄膜表面具有“弧状过渡”的界面特征，剖面柱杆明显细化；与多弧离子镀沉积薄膜表面存在明显的凝固状液滴特征和剖面具有沉积过程中液滴凝固架空空洞相比，微弧离子镀沉积薄膜的表面形貌仍基本保持“沉积一结晶一生长”的原子堆积增厚机制。　　本文研究结果表明：将气体放电伏安特性引入微弧放电区间，同时规避了直流溅射离子离化率较低、所沉积薄膜柱杆粗大及棱角分明易引起应力集中致薄膜脆化和多弧离子镀薄膜因夹杂液态融滴粗化表面、易致基体回火等不足，有望成为新一代的离子镀技术。