磁存储技术由于其不易丢失数据等优点,已经成为最经济的数据存储技术并得到广泛的应用。最近,随着巨磁阻读写磁头（giant magneto-resistive heads）技术的引入,硬盘的存储密度以每年100%的速度在增加。SiN_X薄膜是一种性能优良的材料,可以对硬盘进行保护,并且厚度低于2nm。本文采用微波ECR等离子体增强非平衡磁控反应溅射法制备了SiN_X薄膜,系统的研究了SiN_X薄膜的结构和性能。 本文利用傅立叶变换红外吸收光谱和X射线光电子能谱分析了薄膜的结构和组分;使用摩擦磨损仪测试了薄膜的摩擦学性能,并利用扫描电子显微镜观察了薄膜的表面形貌。在实验中,我们通过改变N₂流量和Si靶功率来制备不同结构和性能的SiN_X薄膜,通过分析,我们得到如下结论: 1)N₂流量对SiN_X薄膜的结构和性能有很大的影响。在N₂流量很小的时候,SiN_X薄膜呈现富Si态,薄膜硬度较低,薄膜中氧的含量相对较高;随着N₂流量的增加,薄膜中的SiN_X含量逐渐增加,当N₂流量为2sccm时,薄膜中的N/Si达到Si₃N₄的化学配比,所制备的SiN_X薄膜均匀、致密,薄膜的硬度达到最大值,为24.35Gpa,摩擦系数为0.058。 2)靶功率的高低与薄膜的结构和性能也有密切联系。在硅靶功率较低（50w、150w）时,几乎没有出现Si-N键的伸缩振动峰,随着硅靶功率的升高,在867cm^-1处出现了明显的Si-N键的伸缩振动峰。薄膜硬度的增加分两个趋势,在靶功率低于150w时,薄膜硬度的增加是很小的,并且硬度较低;在靶功率高于250w时,薄膜硬度的增加非常明显,在350w时硬度值达到了24.35Gpa。因此溅射下来的Si原子的密度受靶功率的影响较大,而Si原子的密度又影响薄膜的结构和性能。