TaN薄膜具有高硬度和高热稳定性等优点,在刀具涂层领域具有广阔的应用前景,同时高的电阻率使其在电子器件中作为薄膜电阻器和扩散阻挡层广泛应用。然而TaN相结构众多,导致其在某一应用领域的性能相差甚远。本文通过脉冲反应磁控溅射的方法实现了TaN薄膜相结构和取向的可控制备,并初步研究了相结构和取向对TaN薄膜电阻率与摩擦学性能的影响,具体研究如下:设计和调控磁控溅射工艺参数,实现了δ-TaN和ε-TaN薄膜的相结构和择优取向的可控制备。随着溅射功率和薄膜厚度增加,由单一的TaN相转变成ε-TaN和δ-TaN的混合相（即δ-TaN+ε-TaN）。随厚度增加,薄膜在界面能和应变能驱动下,ε-TaN向ε-TaN和δ-TaN的混合相转变。合适的表面能和应变能协同,可诱导形成不同取向的δ-TaN薄膜。增加入射粒子流量和能量,倾向于生成表面能低的（200）取向结构,反之生成（111）取向。相结构和取向极大的影响薄膜电阻率。δ-TaN（200）薄膜电阻率（100⁵000μΩ·cm）低于δ-TaN（111）薄膜（100⁵5000μΩ·cm）;这是由于δ-TaN（111）取向薄膜易形成不致密结构所致。ε-TaN薄膜比δ-TaN薄膜电阻率低,XPS表明ε-TaN相更具金属性。混合相薄膜具有最低的电阻率,混合相可降低缺陷密度,增加载流子传输率;有望用作薄膜电阻器材料,同时为今后研究TaN薄膜宽温域的电学性能奠定了基础。致密柱状晶结构的δ-TaN（200）薄膜与WC-Co硬质合金的膜基结合力达到80N,同时具有良好的韧性和较高的硬度（30 GPa）以及低的表面能,从而使其具备优异的耐磨性能。其磨损率低至2.4×10^-6 mm³/N·m,优于目前常用的TiCN薄膜(3.7×10^-6 mm³/N·m)。孔隙结构导致δ-TaN（111）薄膜硬度较低（11.5 GPa）,膜基结合力差（30 N）,耐磨性能大幅降低。等轴晶特征的δ-TaN（111）+（200）薄膜（即δ-TaN混合取向）,具有较高的硬度（36.5 GPa）和高的膜基结合强度（80 N）,但其韧性较差,导致耐磨性能(2.8×10^-6 mm³/N·m)不如δ-TaN（200）薄膜。这些结果表明δ-TaN（200）取向薄膜有望用作刀具涂层。