TiB2／SiO2纳米多层膜的微结构特征

两种材料以纳米量级厚度交替沉积形成的幼体米多层膜常伴有硬度和弹性模量异常升高的超三角效应。据此，Sproul等提出采用两种氧化物交替沉积制备同时具有超硬效应和优良抗氧化性能的纳米多层膜。尽管有人按照此设想进行了一些尝试，却未能在氧化物纳米多层膜中获得预期的超效应。溅射状态下氧化物多以非晶太存在，导致多层膜层间共格界面的缺失，这是氧化物多层膜难以获得硬度增量的主要原因。     

TiO2/SiO2纳米多层膜光学特性研究

采用磁控溅射方法在玻璃基底上制备了TiO2／SiO2纳米多层膜,用椭偏仪测试了薄膜的厚度和折射率。黑体实验研究表明,TiO2／SiO2纳米多层膜在800nm～1600nm区域内对红外线的吸收较好,且吸收率随着温度的升高而增大。红外光谱研究表明, TiO2／SiO2纳米多层膜在2300cm-1～2900cm-1区域内对红外线的吸收较好。     

Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜的室温光致发光

采用射频磁控溅射法,制备了纳米Si/SiO2和SiNx/SiO2多层膜,得到强的可见光致发光,利用傅里叶红外吸收(FTIR)谱和光致发光(PL)谱,对其发光特性进行了研究,在374 nm和712 nm左右观察到强发光峰.用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了其可能的发光机制,认为发光可能源自于SiOx界面处的缺陷发光中心.建立了发光的能隙态(EGS)模型,认为440 nm和485 nm的发光源于N-Si-O和Si-O-Si缺陷态能级.     

VN／SiO2纳米多层膜的微结构特征与超硬效应

Sproul基于两种陶瓷材料以纳米量级交替沉积形成纳米多层膜时，常常会伴随有硬度异常升高的超硬效应，提出采用两种氧化物材料制备纳米多层膜的技术路线，以期通过其超硬效应达到使涂层同时具有高硬度和优良抗氧化性，满足制造业中高速、干式切削的苛刻工况要求。然而，按此技术路线制备的Al2O3／Y2O3、ZrO2／Al2O3纳米多层膜却未能获得硬度的明显提高，两种氧化物之间的剪切模量相差不大，或是沉积时形成了非晶结构而不能满足纳米多层膜产生超硬效应的条件被认为是其未获得成功的原因。利用纳米多层膜生长中晶体层的模板作用，强制氧化物层外延晶化，从而制备共格外延生长的含氧化物纳米多层膜，可望成为一条获得兼具高硬度和高温抗氧化性薄膜的途径。     

高功率激光单层SiO2减反膜的研制

开发出了一种用于制备高功率激光系统中玻璃表面窄带型减反膜的化学制膜法。这种减反膜由含SiO2粒子的悬浮液在室温下涂敷制得,无需进一步的后处理工序。K9玻璃透镜及石英玻璃透镜涂敷这种SiO2减反膜后,其最高透光率均达99%以上。     

低红外发射率TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜研究

利用磁控溅射在玻璃衬底上制备了具有良好的光谱选择性透过率的TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜.通过用X射线衍射、扫描电子显微镜、UV-VIS-NIR分光光度计、傅里叶红外光谱仪对样品进行表征,优化了薄膜的制备工艺,研究了多层膜的光学特性.结果表明,当Ag膜的厚度为12nm时,多层膜具有高的可见光透过率和优良的导电性能.样品在555nm波长处的透过率最高达93.5%,红外波段平均反射率为90%左右,8μm～14μm波段红外发射率ε＜0.2.Ag层厚度的增加使可见光高透过率波段变窄,透过率下降.内层及外层TiO2厚度的变化引起薄膜可见光透过峰的位置及强度发生变化,外层的影响高于内层.     

磁控溅射制备磁性多层膜中SiO2/Ta界面的研究

磁性多层膜常用磁控溅射的方法制备，并且以金属Ta做为缓冲层。本研究利用这种方法在单晶硅基片上沉积了Ta/NiFe/Ta薄膜。采用X射线光电子能谱（XPS）对该薄膜进行了深度剖析，并且对获得的Ta4f和Si2p的高分辩率XPS谱进行计算机谱图拟合分析。结果表明：磁控溅射这种高能量制膜技术导致了在SiO2/Ta界面处发生了化学反应：15SiO2 37Ta=6Ta2O5 5Ta5Si3，该反应使得界面有“互混层”存在，从而导致诱发NiFe膜（111）织构所需的Ta缓冲层实际厚度的增加。从本研究还可以看出XPS是表征磁性薄膜界面化学状态的一种有利工具。     

链式氧化制备SiO2膜的研究

研究了应用链式扩散设备对经过制绒、清洗、扩散和刻蚀处理后的单晶P型硅片进行热氧化SiO2膜的生长。采用准稳态光电导衰减法(QSSPC)在室温条件下对氧化前后硅片的少子寿命进行测试,探讨了氧化工艺条件对少子寿命、SiO2薄膜质量的影响机理,并对氧化工艺进行了优化。实验结果表明:在氧气流量为20L/min,带速为13i/m,氧化工艺区阶梯式温度设置为600、800、800、800、800、800、850和900℃时,链式氧化后硅片少子寿命达到42.5μs,SiO2膜的厚度适合,结构致密;在不影响减反效果的情况下,获得了良好的钝化效果。     

磁控溅射和热氧化法制备ZnO纳米颗粒

利用射频磁控共溅射技术在Si(111)衬底上沉积金属锌／二氧化硅基质(Zn/SiO2)复合薄膜。在空气中600℃退火60min，从SiO2基质中析出的金属Zn被空气中O2氧化生成了ZnO纳米颗粒，并形成了SiO2多孔网络结构。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对样品的组成、结构、表面形貌及发光特性进行了分析。结果表明，生成的ZnO纳米颗粒为六角纤锌矿结构，呈近椭圆形，平均尺寸在65nm左右。在280nm光激发下，有较强的370nm近带边激子跃迁紫外光发射和峰位在460nm处较弱的蓝色发光。