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在一般方面，本申请公开了一种制造具有可调体积分数的纳米孪晶区的陶瓷薄膜。在一些方面，本申请公开了一种用于在真空室中的衬底的表面上制造陶瓷薄膜的方法。陶瓷薄膜包括多个晶粒；每个晶粒包括一个或多个纳米孪晶区。一个或多个纳米孪晶区的体积分数在陶瓷薄膜的30～80％的范围内。准备包括多种溅射材料的多个靶。在真空室中形成气体气氛。向多个靶供应电能以引起多种溅射材料的共溅射，从而形成具有一个或多个纳米孪晶区的陶瓷薄膜。

在此处描述的一些方面中，物理气相沉积（PVD)系统用于在衬底的表面上制造陶瓷薄膜。通过在PVD系统的处理室中执行两种或更多种溅射材料的共溅射处理来形成陶瓷薄膜。可在受控气体气氛中以受控压力水平执行共溅射处理。在一些实施方式中，包含钛、硼和氮的陶瓷薄膜通过在氮环境中共溅射钛金属靶和二硼化钛靶来制备。来自共溅射沉积处理的陶瓷薄膜具有异质结构，其中晶粒嵌入非晶基质中。每个晶粒包括纳米孪晶区。

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