单层二氧化铪（HfO2）薄膜的特性研究

利用电子束蒸发、离子束辅助沉积和离子束反应溅射三种制备方法制备了单层HfO2薄膜,对薄膜样品的晶体结构、光学特性、表面形貌以及吸收特性进行了研究。实验结果表明,薄膜特性与制备工艺有着密切的关系。电子束蒸发和离子束反应溅射制备的薄膜为非晶结构,而离子束辅助制备的薄膜为多晶结构。电子束蒸发制备的薄膜折射率较低,薄膜比较疏松,表面粗糙度较小,吸收相对较小,而离子束辅助以及离子束反应溅射制备的薄膜折射率较高,薄膜的结构比较致密,但表面粗糙度较大,吸收相对较大。不同制备工艺条件下薄膜的光学能隙范围为5.30～5.43eV,对应的吸收边的范围为228.4～234.0nm。     

动态离子束混合制备的钛氧化物薄膜的AES和XPS研究

分别采用O 和Ar 离子束轰击的动态离子束混合技术,在不锈钢基体上制备钛的氧化物薄膜。经X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)分析,研究这两种工艺制备薄膜的化学组成和价键状态。结果表明,采用动态离子束混合技术制备的薄膜,可形成与基体有组分梯度的界面过渡层,减小了薄膜内应力,同时薄膜与基体具有较好的热学相容性,从而提高了薄膜的附着性能。Ar 束轰击的动态离子束混合沉积钛的氧化物薄膜中,Ti主要以 4价存在,而O 束轰击的动态离子束混合沉积形成的钛氧化物薄膜中含有次价态的钛氧化物。     

俄歇电子能谱研究银硼磷玻璃中的离子迁移性

本文提供了一种用AES研究快离子导体中离子迁移的方法,并研究了AgX(X=I,Br,Cl)三元系及四元系快离子导体,用沉积动力学方程对AES的测试数据进行了最小二乘法的曲线拟合。结果表明,在AES的探针电子束连续轰击下,样品表面出现银沉积。这种方法具有动态观察的优点。     

离子束增强沉积制备TiB_2薄膜及其性能研究

用离子束增强沉积法（IBED）在硅及铜基体上沉积了TiB2薄膜，研究了轰击离子束能量和束流对薄膜的微结构及力学性能的影响。用俄歇电子谱（AES）分析了膜的成分及其界面状况，用X射线衍射（XRD）研究了膜的微结构，并测定了膜的硬度及进行了膜的高温氧化试验。结果指出：（1）离子束轰击使薄膜晶化，从而影响到膜的硬度及抗高温氧化性能；（2）离子束增强沉积的二硼化钛薄膜是一种耐高温氧化的高硬膜。     

Hg1-xCdxTe材料AES定量分析中的电子束和离子束效应

在Hg1-xCdxTe材料的AES分析中 ,由于分析电子束辐照作用 ,可诱导表面Hg原子的脱附和热升华 ,导致短时间内样品表面严重失Hg ,使AES定量分析结果产生很大的误差。实验结果表明 ,在超高真空中分析电子束辐照下局部Hg元素的挥发损失以负指数关系进行。通过选择离子束溅射速率大于电子束蒸发速率 ,并在溅射的同时进行俄歇信号收集 ,则可减小或消除分析电子束对元素Hg的蒸发作用 ,获得稳定的俄歇信号。实验结果还指出 ,溅射离子束的参数会影响元素的相对溅射产额 ,具体定量分析时应选择相同的溅射条件     

氢离子束对Mo-Si多层膜界面改性的研究

为了研究氢离子束轰击Mo-Si多层膜界面的情况，采用氢离子束（能量150eV）轰击Si表面，即Si与Mo之界面。再用Kr离子束溅射刻蚀，并用俄歇电子能谱（AES）分析。实验结果说明氢离子束对Si表面轰击能有效防止界面混杂效应（intermixingeffect）。进而说明这是制备软X射线多层膜反射镜过程中解决界面混杂问题的有效途径。     

离子束轰击诱导硅表面纳米结构和铁纳米条纹

研究了氩离子束轰击诱导硅表面自组装纳米结构和铁纳米条纹的形成规律.在单晶Si(100)表面水平放置直径为2mm的铁棒,采用3 keV氩离子束垂直轰击硅样品表面.扫描电镜观察表明:在金属铁棒周围由近及远,硅表面形成纳米条纹和纳米点阵,纳米条纹向纳米点阵的过渡形貌为链状纳米椭圆结构;并在铁棒区域自组装出金属铁纳米条纹.通过阻尼Kuramoto-Sivashinsky方程对离子束作用下固体表面纳米结构的形成机理进行了合理的诠释与讨论.     

一种高成功率的薄膜截面TEM样品制备方法

截面样品的制备是采用透射电镜(TEM)观察薄膜微结构的关键之一,该文分析了采用离子减薄法制备薄膜截面TEM样品成功率低的原因,并对原有方法进行了改进,提出了一种粘贴优半圆环遮挡单边离子束,防止待观察薄膜被正面轰击的薄膜截面TEM样品制备方法,该方法不仅操作简便,而且可大大提高制样成功率。     

离子束轰击对电子束蒸发制备二氧化钛薄膜应力的影响

在硅基底上用电子束蒸发方法制备了二氧化钛薄膜.通过XRD、AFM和薄膜应力测试仪研究了离子束轰击对薄膜应力的影响规律.结果表明沉积温度为323K、沉积速率为0.2nm·s-1时,二氧化钛薄膜具有较小的应力值,平均应力为48.2MPa.用能量为113eV的离子束轰击300s时,平均应力由72.9MPa的张应力变为16.7MPa的压应力.二氧化钛薄膜的微观结构变化是影响薄膜应力的主要因素.     

离子束轰击改性对基底表面织构形成规律的影响研究

利用氩离子束对硅基底表面进行轰击,形成了不同规则的纳米织构,对不同织构的变化规律进行系统的研究,采用原子力显微镜分析表面形貌。结果表明,随着氩离子垂直轰击基底表面的时间从0增加到15 min,表面粗糙度由0.205增大到0.490 nm,且当垂直轰击基底15 min时,表面呈现出纳米点阵织构;当氩离子与基底呈一定夹角轰击时,基底表面呈现波纹纳米织构,且随着轰击角度的增加,表面逐渐变得粗糙。当离子束轰击时间继续增加时,基底表面织构基本维持不变。研究结果为进一步探索离子束表面改性技术对不同基底表面形貌产生的影响、提高沉积薄膜附着力、以及离子束刻蚀等工作提供了理论参考。     

离子束辅助薄膜沉积

离子束辅助沉积(IBAD)是在气相沉积的同时辅以离子束轰击的薄膜制备方法，可在低温下合成致密、均匀的薄膜。介绍了IBAD技术的概况，列举了具体应用领域，描述了射频ICP离子源辅助电子束蒸发，最后对IBAD的前景加以评论。     

低能离子束沉积形成的Ag/Si薄膜

本文介绍了由低能离子束沉积形成薄膜的方法,并讨论了这种方法的特点。简单介绍了低能离子束装置,详细讨论了由此装置产生的低能银离子束在单晶硅衬底上沉积的Ag/Si薄膜特性,以及离子束能量对硅衬底表面状态和薄膜结晶特性的影响。沉积的薄膜结晶特性由X射线衍射、背散射沟道技术和反射电子衍射进行了分析;并用俄歇电子能谱,背散射沟道技术和反射电子衍射分析了低能离子束轰击后的硅衬底表面状态。     

离子束溅射铜钨薄膜的结构

为了进一步探讨离子束溅射铜钨薄膜的结构,在铁片上离子束溅射铜钨薄膜,研究了轰击离子束能量及低能辅助轰击方式对薄膜相结构和厚度的影响.结果表明:随轰击铜靶离子束能量增加,钨由近似非晶亚稳态转变成晶态;由于溅射粒子落到基片前的反射效应,薄膜中间比边缘薄,且随轰击铜靶离子束能量增加,薄膜变薄到一定程度时开始增厚;当使用低能辅...     

电子束、离子束与蓝宝石相互作用的研究

研究了电子束、离子束作用于Al2O3表面时成分的变化，表明无论电子束或离子束都能使Al2O3发生分解，产生导电的元素Al。实验在PHI610·SAM上进行，电子束轰击下（3keV，O．5μA，入射角60°）10s就有元素Al分解出来，2min以后就达到饱和，分解析出量随时间成a（1－e－bt）的关系。离子束轰击下同样发生元素Al的分解，但当Ei＞3keV时，由于剥离速率加大，溅射5min时表面Al峰反而比1min时要弱。这时表面Al含量处于分解析出与溅射剥离的动态平衡中。实验还发现了Al2O3的解析与表面成分有关（如碳的含量）。最后讨论电子束与离子束的解析机理。     

离子束溅射薄膜特性

用离子束溅射制备Ａｕ、Ｓｉ、Ａｌ、ＮｉＦｅ、Ｔａ和Ｗ薄膜，并将其物理性质同射频溅射和电子束蒸发沉积的薄膜进行了比较．一般说来，对给定材料的沉积薄膜，就其所测量的物理性质来说是大体相似的，与沉积的方法无关．在离子束溅射系统中，我们是把沉积率作为离子束的加速电压和靶对离子束轨道的偏角的函数来研究的。沉积率在７５０伏的加速电压以后大体趋于稳定，对某些材料来说，在靶对离子束偏角为３０°时观察到沉积率的峰值。在３５０℃下真空退火３０分钟前后比较了离子束溅射ＮｉＦｅ 薄膜的性质，退火结果使得这种薄膜的电阻率略为降低，而其对应的磁阻率（ ）有所增加。电子微探针测量表明，薄膜中电离气体渗入很少。看来离子束溅射的薄膜比其他工艺流积的薄膜要好。尤其是在蚀刻工艺中有突出的优点。因为离子束溅射是在无场区域中进行的，所以由于电子轰击对基片加热甚少，使光刻胶图象不会变坏，便于下一次继续蚀刻。     

CdTe多晶薄膜的干法腐蚀

我们采用等离子束轰击的方法,研究了干法腐蚀对多晶CdTe薄膜结构和性能的变化,以及对CdTe太阳电池性能的影响。发现与湿法腐蚀方法相比,等离子束溅射轰击不仅可以彻底清除表面的氧化层,而且可以同时改善表面的微粗糙度,增强薄膜的附着力。通过对不同腐蚀方法所制成的CdTe电池器件的性能测试,得出了电池性能较好的干法腐蚀工艺条件。     

制备工艺条件对HfO_2薄膜结构和性能的影响

用电子束蒸发、离子束辅助、反应磁控溅射三种方法在石英衬底上制备了氧化铪薄膜.利用掠角X射线衍射和扫描电镜分析了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的晶体结构和显微结构,用紫外.可见分光光度计、椭偏仪、和纳米硬度计分别测试了不同制备工艺条件下氧化铪薄膜的可见透射光谱、光学常数和硬度.结果表明薄膜的晶体结构、显微结构、光学性能和硬度等都与制备工艺有着密切的关系,电子束蒸发制备的薄膜为非晶相,而离子束辅助和反应磁控溅射制备的薄膜为多晶相,三种方法制备的氧化铪薄膜都为柱状结构,电子束蒸发和离子束辅助制备的薄膜色散严重,但反应磁控溅射制备的薄膜吸收较大,反应磁控溅射制备薄膜的硬度远大于电子束蒸发和离子束辅助制备薄膜的硬度.并分别用薄膜成核长大热力学原理和薄膜结构区域模型解释了不同工艺条件下氧化铪薄膜晶体结构和显微结构不同的原因.     

离子束辅助沉积碲化铅薄膜的AFM研究

利用原子力显微镜（AFM）研究了离子束辅助沉积碲化铅（Pblle）薄膜的微观结构和表面形貌。结果表明,传统热蒸发方法制备的碲化铅薄膜呈现出明显的柱状结构,离子束轰击可以显著改变薄膜的微观结构,导致柱状结构的逐渐消失和晶粒的长大。     

离子束增强沉积TiN薄膜的研究

利用多功能离子束增强沉积设备，采用三种不同工艺方法制备TiN薄膜，并对制备的TiN薄膜进行了AES，XPS，XRD，RBS和TEM等分析。结果表明：所制备的薄膜都有很好均匀性，TiN薄膜处在压应力状态；在溅射沉积的同时，在0～20keV范围内，N 和Ar 离子的轰击使得TiN薄膜的生长呈现不同择优取向；随着N 离子轰击能量的增加，制备的TiN薄膜的晶粒增大。     

铜钨(钼)薄膜的结构演变及性能

阐述了Cu-W(Mo)薄膜结构的演变与各种条件的关系,并分析了结构演变后薄膜的性能变化.结果表明,沉积条件、退火、离子束的轰击、辐照和薄膜成分比的变化都能引起薄膜的结构演变,其中离子束的轰击与辐熙是研究薄膜结构变化的主要手段.