脆性薄膜的力学服役环境是由残余应力、外载荷以及环境应力以及三者综合作用所构成的,其中最主要的是薄膜的残余应力与外载荷。膜层的大部分开裂问题主要都可以归因于应力,而薄膜在其生长过程中的取向变化又会影响膜层力学性能,所以准确表征薄膜随生长的取向变化、精确测量膜层沿深度应力是研究膜层开裂行为和断裂机理的关键。本研究通过射频反应磁控溅射法制备应用最广泛且最具代表性的脆性TiN薄膜,高分辨EBSD观察不同膜层设计下的薄膜截面结构及其取向情况,确定脆性薄膜取向与力学性能间以及生长机制之间的关系;利用XRD原位加载装置,研究外加载条件下沿膜层深度方向上不同位置的应力情况,并利用SEM观察裂纹萌生条件,确定脆性薄膜最易开裂位置,从而得出薄膜的裂纹萌生与扩展的初步规律,为制备高性能脆性薄膜提供理论与实验支撑。