热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响分析

采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜,研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大,低温热处理可降低表面粗糙度,高温热处理则增大表面粗糙度,选择合适的热处理温度,可以使表面粗糙度几乎不变。采用X射线衍射仪（XRD）物相分析方法,分析了热处理对离子束溅射SiO2薄膜的无定形结构特性的影响,当退火温度为550 ℃,离子束溅射SiO2薄膜的短程有序范围最大、最近邻原子平均距离最小,与熔融石英基底很接近,结构稳定。实验结果表明,采用合适的热处理温度,能大大改善离子束溅射SiO2薄膜的结构特性。     

离子注入非晶碳薄膜的SEM研究

离子束混合技术可在低温下通过非平衡态键合作用实现薄膜与基底界面间的原子级混合,甚至可在无相互反应和互不相容的物质之间也能完成这种过程,因此通过离子束混合增强薄膜与基体粘着效应的研究受到人们的重视[1—3]。本文考察了C+离子注入对非晶态碳薄膜的摩擦学性能以及膜与基底结合强度的影响,并用SEM对非晶碳膜的表面微观结构进行了分析研究。结果与讨论表1显示C+离子注入C/SiO2前、后,非晶碳膜脱离SiO2基底时的划痕临界载荷及非晶碳膜耐磨寿命的测定结果。离子注入前,非晶碳膜与基底的附着力很低,当划痕临界载荷仅为0.7N时,碳膜即…     

离子溅射技术对增透膜性能的影响

在薄膜的制备方面,目前有三大技术比较流行:电子枪(真空蒸发的主要方法)、离子辅助(离子镀技术)和离子束溅射(溅射技术的方法之一).对于这三种技术的一般特性,各种文献中都有介绍和说明,但对于薄膜的具体性能的影响则报导很少.我们曾研究了离子辅助沉积技术对薄膜性能的影响,本文是对该研究的补充,着重研究离子束溅射技术对制备增透膜性能的影响,如薄膜的表面形貌、薄膜的折射率、薄膜的弱吸收等,并对比在这几种工艺条件下制备的薄膜性能的优缺点,指出离子束溅射技术的固有特点和在制备薄膜产品中的局限性.本文在对薄膜性能的分析中采用了新的分析手段,如原子力显微镜、表面热透镜技术、X射线衍射技术.(OH13)     

一台离子束动态混合装置

本文介绍一台自行研制的离子束动态混合装置。该装置与K—200注入机相联,同时用离子束溅射沉积与高能离子轰击相结合的动态混合技术在GCr15钢基体上制出富Ta表面合金层。由TEM分析确证该表面合金已形成非晶相。由电化学腐蚀与磨粒磨损试验表明这种非晶表面合金具有优良的物理化学性能。     

离子辅助淀积介质保护膜

热蒸发或溅射制得的光学透明介质膜,由于它的渗透和不稳定,使其在许多应用上受到限制。本文报导了由离子束辅助淀积的介质保护膜,与通常淀积技术制得的薄膜相比具有相当大的改进。这一结论能用离子辅助淀积薄膜的填充密度比通常蒸镀方法获得的松散柱状微细结构膜层的填充密度大来解释。另外,金属膜层用离子轰击获得相当稳定的结构,并大大改善了膜层的附着力。基底表面的光洁度影响了这些膜层的抗化学腐蚀能力。     

动态离子束混合技术制备固体薄膜

本文简要介绍动态离子束混合技术制备薄膜的原理及其特点，通过形成膜的分析了解有关影响生成膜性质的若干因素。     

离子束辅助低能碳离子注入工艺原理

离子束辅助低能碳离子注入是在低能含碳离子束轰击样品表面并沉积膜层的同时采用中能离子束辅助轰击注入，它可在低温下将碳离子注入到样品表层足够的深度，其注入深度比动态离子束混合(DIM)增加1～2倍。离子束流实行交替变化，有利于保持较低的样品基体温度，且比恒束流注入的深度有明显增加。它对材料表面改性效果明显优于DIM工艺，离子注入改性后，40Cr钢表面显微硬度HV可提高一倍左右。     

改进工艺提高薄膜附着力

薄膜制作技术在混合集成电路中扮演十分重要的角色。附着力的强弱是影响薄膜电路质量最关键的因素。通过实验 ,查明了膜系结构、金属相间扩散、溅射金属化气氛、清洗等方面导致薄膜起层的原因 ,并选择出最佳工艺条件。     

Co/Ti/Si三元固相反应形成自对准TiN/CoSi_2复合薄膜

采用离子束溅射技术在Si片上先后连续淀积Ti膜和Co膜,对Co/Ti/Si三元体系固相反应特性进行了研究。在氮气氛下对Co/Ti/Si样品进行热处理,结果表明,样品薄层电阻及薄膜结构随热处理温度的升高发生显著变化。原来处于样品表面的Co穿过Ti膜与Si发生反应在薄膜内部形成钴硅化合物,在薄膜表面Ti与气氛中的N结合形成TiN。实验在有SiO_2图形的Si片上溅射Co/Ti,通过两步退火和选择腐蚀可在硅区域表面获得线条整齐的自对准TiN/CoSi_2复合薄膜。     

离子束溅射制备的氧化钽层的绝缘特性

介绍了一种具有高附着力和优良绝缘性能的Ta2O5介质膜，它由离子束溅射镀膜工艺制备而成。检测了在不同氧气流量下制备的氧化钽薄膜的绝缘性。结果表明：在其余条件相同的情况下，氧气流量越大所制备的薄膜绝缘程度越高。但当氧气流量达到一定的程度时，其绝缘程度不再有所变化。     

Deposition Characteristics of AlN Thin Film Prepared by the Dual Ion Beam Sputtering System

In this experiment, a radio frequency dual ion beam sputtering (DIBS) system was used to prepare aluminum nitride (AlN) films with a bottom Al electrode on a Si (100) substrate. After systematic testing of the processing variables, a high-quality film with preferred c-axis orientation was grown successfully on the Si (100) substrate with an Al target under 700 eV energy flux, N₂/(N₂ + Ar) ratio of 55%, and 4 × 10⁻⁴ torr in vacuum. The characteristics of the deposited AlN thin films were studied by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), secondary ion mass spectrometry (SIMS), and electronic spectroscopy for chemical analysis (ESCA). The surface roughness was also measured. It was found that AlN films prepared by DIBS at room temperature are better than those prepared at 300°C, and those prepared with an Al target are better than those prepared with an AlN target. The inferiority of AlN films prepared with AlN targets is due to the AlN bond being broken down by the ion beam source.     

Influence of the sputtering pressure on the properties of transparent conducting zirconium-doped zinc oxide films prepared by RF magnetron sputtering

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide films with high transparency and relatively low re-sistivity have been successfully prepared on water-cooled glass substrate by radio frequency magnetron sputtering at room temperature. The Ar sputtering pressure was varied from 0.5 to 3 Pa. The crystallinity increases and the electri-cal resistivity decreases when the sputtering pressure increases from 0.5 to 2.5 Pa. The cystallinity decreases and the electrical resistivity increases when the sputtering pressure increases from 2.5 to 3 Pa. When the sputtering pressure The deposited films are polycrystalline with a hexagonal structure and a preferred orientation perpendicular to the substrate.     

溅射工艺参数对BST薄膜介电常数的影响

采用射频磁控溅射法在ITO玻璃基片上制备了约700nm的Ba0.5Sr0.5Ti03(BST)薄膜。研究了溅射功率、气压、ψ[O2/(Ar+O2)]比和基片温度对εr的影响,获得各种溅射条件下的薄膜的εr为250~310。提出了较优的工艺,即本底真空1.5×10–3Pa、靶基距6.2cm、功率300W、气压1.8Pa、ψ[O2/(Ar+O2)]为30%和衬底温度500℃,并研究了薄膜的晶相、组成和形貌。     

ZnO∶Ti透明导电薄膜的制备与光电性能研究

采用直流磁控溅射法,在水冷7059玻璃衬底上制备了具有高透射率和相对低电阻率的掺钛氧化锌(ZnO∶Ti)透明导电薄膜,研究了溅射偏压对ZnO∶Ti薄膜结构、形貌和光电性能的影响。结果表明,ZnO∶Ti薄膜为六角纤锌矿多晶结构,具有c轴择优取向。溅射偏压对ZnO∶Ti薄膜的结构和电阻率有重要影响。当溅射偏压为10V时,电阻率具有最小值1.90×10–4?.cm。薄膜具有良好的附着性能,可见光区平均透射率超过90%。该ZnO∶Ti薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极。     

Structural and optical properties of ZnO films prepared by ion beam sputtering

Based on the ion beam sputtering deposition technology,ZnO thin films are deposited on the glass substrate.The four-factor and three-level L 9(34)orthogonal experiment is used to obtain the best technological parameters of the deposited ZnO thin films,which are the discharge voltage of 3.5 kV,the oxygen current capacity of 8 sccm,the coil current of 8 A and the distance between target and substrate of 140 mm.The purity of the deposited ZnO thin film is 85.77%,and it has good crystallization in orientation.The experimental results show that research and development of the ion beam sputtering source are advanced,and the ion beam sputtering deposition technology can be used to deposit the orientation preferred thin films with good performance.     

（英）离子束溅射法制备碳化锗薄膜的红外光学特性和力学特性

采用离子束溅射法通过在CH4和Ar 的混合气体中溅射Ge靶材制备碳化锗(Ge1-xCx)薄膜.分别通过原子力显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱以及纳米压痕测试研究了薄膜的表面形貌、化学结构、光学特性和力学特性.同时分析了制备薄膜时的离子源束压和薄膜性质之间的关系.结果表明,薄膜的粗糙度随束压的增大而减小.在较高束压下制备的薄膜含有较少的C元素和较多的Ge-C键.薄膜具有非常好的红外光学特性和力学特性.薄膜在较大波长范围内具有良好的透光性能.C元素含量随着束压的升高而降低,进而导致薄膜的折射率在束压从300 V增大到800 V的过程中逐渐升高.薄膜的硬度大于8 GPa.由于薄膜中的Ge-C键代替了C-C 键和C-Hn键,薄膜的硬度随束压的增加逐渐增加.     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

溅射法制备a-GaN薄膜的光学性质

利用直流磁控溅射方法制备了非晶氮化镓（a-GaN）薄膜.X射线衍射分析以及傅里叶变换红外吸收谱表明薄膜是非晶结构.通过紫外-可见光谱测量得到，样品随着衬底温度的升高而变厚，光学带隙随着衬底温度的升高而变小，Ar对薄膜的光学带隙和表面粗糙程度有很大的影响.     

不锈钢基底高电流密度YBCO超导线材

室温下应用Ａｒ＋ 离子源辅助准分子脉冲激光沉积（００２）取向的ＹＳＺ（Ｙｔｔｒｉａ－ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｚｉｒｃｏ－ｎｉａ）过渡层薄膜于不锈钢基底上;基底加温至７５０℃,用准分子脉冲激光沉积高电流密度ＹＢＣＯ（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ ｘ） 高温超导线材。实验结果表明：ＹＢＣＯ 超导线材临界温度Ｔｃ ≥９０ Ｋ （Ｒ＝０）,临界电流密度Ｊｃ ≥１×１０６ Ａ／ｃｍ ２（７７ Ｋ,０ Ｔ）。     

溅射功率对Zr,Al共掺杂ZnO薄膜结构和性能的影响

室温下,采用直流磁控溅射法,在载玻片衬底上制备出了Zr,Al共掺杂ZnO(AZZO)透明导电薄膜。研究了溅射功率对薄膜的组织结构、表面形貌和光电学性能的影响。结果表明,制备的AZZO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。当溅射功率为150W时,薄膜电阻率达到最小值1.66×10–3Ω·cm,在可见光区平均透过率超过93%。