CN_x是一種新型的氮化碳膜,DLC/CN_x復合膜是對傳統四面體非晶碳(ta-C)保護膜的拓展和創新。磁過濾陰極真空弧(Filtered Cathod Vacuum Arc, FCVA)是一種沉積高質量薄膜的方法,電子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance, ECR)能提供高離化率的等離子體源,采用這兩種方法結合制備DLC/CN_x復合膜在國內的研究很少。本研究通過改變襯底偏壓和氮氣流量制備不同氮含量的DLC/CN_x復合膜,研究薄膜的結構、表面狀態和性能的變化規律,并與傳統的ta-C保護膜的性能作比較,主要研究結論有以下幾點:1.薄膜內氮含量主要決定于轟擊氮離子的能量,當襯底偏壓為-300V時得到的氮含量最高,氮碳原子比為26.39%。襯底偏壓對氮的深度分布影響較大。2. DLC/CN_x復合膜內sp3鍵含量隨著適量氮的注入增多,高于空白ta-C膜;而隨著氮的持續增加降低,總體上呈拋物線型變化,并在N/C原子比為13.76%時達到最大值。而C sp3鍵與N-sp3C鍵的含量也均表現出先增加后減小的拋物線型變化,并在N/C原子比為13.76%時,含量達到最大值。結合可見光拉曼光譜與紫外光拉曼光譜比較,隨著薄膜含氮量的增加,G峰位離散度呈現出線性減小的趨勢,表征著薄膜結構的無序度減小,逐漸趨向有序化。3.薄膜RMS表面粗糙度保持在0.08nm-0.11nm之間,表面光滑、均勻、連續。薄膜厚度隨著氮氣流量的增加而增大,隨著襯底偏壓的增加而減小。4.草酸腐蝕實驗的結果顯示薄膜的抗腐蝕性與表面粗糙度和薄膜的結構有關。薄膜的摩擦系數在含氮量13.76%處達到最小值0.13。水接觸角測量儀的結果顯示DLC/CN_x復合膜的表面自由能顯著高于ta-C薄膜,吸附性較強;并在含氮量13%~16%范圍內達到最大的表面自由能。采用橢偏儀對薄膜的光學性能進行了研究,消光系數受薄膜結構影響較大。本次研究探索開發了FCVA輔助ECR源制備超薄DLC/CN_x復合膜的新工藝,研究了DLC/CN_x膜不同于傳統的ta-C保護膜的新特性,為開發新的超薄保護膜提供了新思路;為新工藝、新產品的研發,提供了試驗數據和理論依據;為拓展DLC/CN_x復合膜制品的應用領域、鞏固和擴大市場打下了基礎。