Investigations on the oxidation of zirconium nitride films in air by nuclear reaction analysis and backscattering spectrometry

Thermal oxidation and nitridation of sputtered Zr thin film on Si via N2O gas

“…Due to this, a concentration gradient of nitrogen is created and out-diffusion of nitrogen from the Si substrate towards the interface layer is initiated. The out-diffusing nitrogen may react with sub-stoichiometric Zr-O to form Zr-N compound by releasing oxygen [72]:…”

Nitretação a plasma de zircônia estabilizada com ítria: um estudo comparativo

“…Na primeira rota, nitretação a plasma (RF) evidencia-se a presença de nitrogênio e na segunda rota, nitretação por indução eletromagnética observam-se indícios da existência de nitrogênio, porém em quantidade ainda insuficiente para produzir uma camada superficial homogênea, apenas algumas regiões das amostras apresentaram características comuns à formação de ZrN, como coloração dourada e propriedades térmica e elétrica diferente do substrato [8,9,15,16]. Analisando as técnicas de caracterização realizadas, indica-se, provavelmente, a presença de ZrON.…”

“…Nitreto de zircônio ZrN, por outro lado, é um material refratário com maior dureza que a ZrO 2 , podendo chegar a 15GPa [8,9] e exibe boa condutividade térmica e elétrica [15]. Além disso, o ZrN apresenta alta estabilidade térmica [15][16][17] é resistente ao desgaste, corrosão e à abrasão [17][18][19] e tem cor similar ao ouro [20][21][22].…”

“…A nitretação da zircônia é realizada essencialmente por substituição parcial ou total dos íons de O por íons de N, o qual é responsável pela excelente adesão entre a camada nitretada e o substrato [9,23,24]. O composto obtido pela nitretação da superfície de zircônia encontra aplicações relevantes como revestimento protetor de ferramentas de corte e matrizes [15,18], como barreira de difusão e como contato elétrico em circuitos integrados [16] e também como revestimentos decorativos [25,26]. Neste último, a formação de oxinitreto de zircônio ZrO x N y na região próxima à superfície da zircônia nitretada tem sido investigada, explorando o fato de que a concentração de oxigênio na camada superficial controla a cor [21].…”

Dureza e resistência ao desgaste da camada de ZrN formada por nitretação a plasma sobre zircônia parcialmente estabilizada com ítria

“…O nitreto de zircônio é um material refratário, com estrutura cristalina cúbica a temperatura ambiente, com estabilidade térmica muito maior do que a do TiN e com dureza Vickers típica de 15 GPa [23,24], embora durezas bem superiores, de até 27 GPa, já tenham sido reportadas [25]. Além disso, ZrN é um bom condutor de calor e eletricidade [26][27][28], resistente ao desgaste, corrosão e abrasão [25,28,29]. Finalmente, devido a sua grande afinidade por oxigênio [8,30], o ZrN adere muito bem à maioria dos substratos, devido à formação de oxinitreto de zircônio (ZrN x O y ) na interface.…”