常压化学气相沉积硅镀膜玻璃结构、表面形貌与光学性能比较研究

本文通过高分辨电镜(HREM)、原子力显微镜(AFM)分析,反射率、透射率测试以及薄膜厚度的测试,研究了常压化学气相沉积法硅镀膜玻璃硅薄膜的结构、表面形貌(颗粒数量、大小和分布)对镀膜玻璃反射率、透射率的影响.研究发现不同的制备工艺(沉积温度和基板走速)对薄膜的平均反射率和平均透过率有很大的影响,通过控制合适的工艺参数可以制得具有纳米颗粒镶嵌结构的复合薄膜.具有此种形貌结构的薄膜能在基本部增大透过率的情况下有效减少薄膜镜面反射,减少光污染.     

常压化学气相沉积法制备氮化钛薄膜结构和节能性能研究

在普通玻璃基板上利用常压化学气相沉积法在580℃条件下制备得到了氮化钛薄膜。对薄膜的结晶性能、断面形貌、方块电阻以及光学透过率和反射率进行了研究。随着沉积时间的增长,薄膜由单层结构变为一种特殊的双层结构,这种双层结构的形成是沉积过程中气相成核机制引起的。光谱结果显示制备得到的薄膜具备一定的阳光控制性能。然而,双层薄膜的红外反射率随沉积时间的增长迅速降低,影响了其阳光控制性能。     

常压化学气相沉积法在玻璃上制备TiSi2薄膜的研究

高导电性TiSi2薄膜对低频电磁波有高反射率.在玻璃基片上成功制备TiSi2薄膜有望开发形成一种新型低辐射镀膜玻璃.本文结合工业在线和大面积生产的特点,以常压化学气相沉积法研究了TiSi2在玻璃基板上生长、制备及其与性能间的关系.研究发现:反应在温度低于680℃时,为反应控制;在高于680℃时,为传质控制.在700℃,Si/Ti摩尔比为3时,生成的TiSi2为低电阻的正交面心晶型(C54)TiSi2.Ti5Si3相和Si相的存在,对薄膜电阻的降低不利.TiSi2晶相含量越多,结晶越好,则电阻越小.     

连续快速常压化学气相沉积法制备TiO2自清洁镀膜玻璃

以四异丙醇钛（TTIP）为先驱体，采用常压化学气相沉积（APCVD）法模拟镀膜工艺过程，制备出了TiO2自清洁镀膜玻璃。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外．可见透射光谱（UV-Vis）等手段对样品进行分析，并研究了基板温度和移动速率与薄膜性能之间的关系。结果表明，当基板温度升高至580℃时，能够形成平整致密的薄膜，薄膜的结晶度，光催化性能和亲水性能也达到最好；基板移动速度下降到1．5m／min时，薄膜的结晶度，光催化性和亲水性也可得到改善。依据光催化性能和亲水性能测试，表明沉积TiO2薄膜的最佳条件为基板温度580℃，基板速度1．5m／min。     

掺氮二氧化钛薄膜的常压化学气相沉积及其结构性能研究

用常压化学气相沉积（APCVD）法，以四氯化钛（TiCl4）、氧气（O2）和氨气（NH3）作为气相反应先驱体，成功制备了掺氮二氧化钛（TiO2）薄膜。XRD、XPS和UV—Vis透射光谱研究表明，氮掺杂在二氧化钛薄膜中引入Ti4O7相，抑制了锐钛矿相向金红石相的转变；氮掺杂促使光吸收限红移，提高了薄膜在可见光照射下的光催化效率，并改善了薄膜表面的亲水性能。该工艺成本低廉，成膜速度快（150nm／min），适用于工业化浮法玻璃生产线，产业化前景广阔。     

用常压化学气相沉积法制备SiO2/S复合涂层的研究

以二甲基二硫(DMDS)和正硅酸乙酯(TEOS)为反应物,采用常压化学气相沉积法在HP40合金基体上成功制备了SiO2/S复合涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)及其附带能谱仪(EDAX)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱等技术对涂层的形貌、元素成分、结构进行了表征,并对反应机理做了初步探讨.结果表明,SiO2/S复合涂层为无定形结构,主要由Si-O四面体的变形结构组成,S以S4及 4价状态与Si-O四面体的变形结构结合,涂层完整、致密.     

常压CVD法制备Si-N-O薄膜及其电性能

本文利用常压ＣＶＤ设备在较低温度（＜７００℃）下制备得到了Ｓｉ－Ｎ－Ｏ薄膜,探讨了反应温度、反应时间、ＮＨ３中杂质水汽对薄膜生成的影响。制得的薄膜具有较大的体积电阻     

化学气相沉积法制备碳纳米管

碳纳米管（CNTs）是一种具有独特理化性能和结构的一维纳米材料,也是当今纳米材料研究的焦点之一．在化学、生物、医药、能源、电子元件等诸多领域具有极高的应用价值．本文以有机溶剂环己烷为碳源．利用化学气相沉积法（CⅥ））在管式电阻炉内,以氩气为栽气,二茂铁为催化剂,一定温度条件下,制备了直径约为50nm,长度达几十微米以上的多壁碳纳米管（MWNTs）．采用拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射等测试手段,表征了碳纳米管的微观形貌和结构特征．通过对实验结果的分析和讨论,对CVD制备法中碳纳米管的生长机理进行了尝试性探讨。     

化学气相沉积法制备SiC纳米粉

本工作采用二甲基二氮硅烷和氢气为原料，在１１００－１４００℃温度条件下，通过化学气相沉积制备出了高纯、低氧含量的纳米ＳｉＣ粉体，实验结果指出，在１１００－１３００℃，制备得到的粉体颗粒由于锭型相和β－ＳｉＣ微晶组成；而在１４００℃则粉体颗粒主要由β－ＳｉＣ微晶无序取向组成，随反应条件的改变，粉体平均粒径和β－ＳｉＣ微晶的平均尺寸分别在４０－７０ｎｍ和１．８－７．３ｎｍ范围内变化，同时，产物粉体的Ｃ     

等离子体化学气相沉积法及其最新发展

本文将对等离子体的性质、等离子体对化学气相沉积的作用、ＰＣＶＤ反应器以及 新近发展起来的微波等离子体化学气相沉积法（ＭＰＣＶＤ）的特点和应用作一综述。期 望引起国内同行对这一崭新领域的关注，把我国ＰＣＶＤ特别是ＭＰＣＶＤ的研究工 作推向前进。     

PVD法制备TiN涂层界面特征与摩擦磨损性能

采用物理气相沉积法在Cr12MoV钢基体上制备了TiN涂层,利用扫描电镜、能量色散谱、X射线衍射和轮廓仪对涂层形貌特征、化学元素、物相组成和表面粗糙度进行了表征,用划痕法测试其结合强度,并分析划痕法涂层失效过程.通过往复磨损试验考察了其摩擦磨损性能,对涂层磨损机理进行了讨论.结果表明,TiN涂层主要组成相为TiN,试样表面粗糙度Ra值为328.91nm,涂层表面显微硬度达到2100 ～ 2200 HV;涂层厚度约为5μm,与基材之间存在一定的混合界面,其界面结合强度为28.85 N;在干滑动磨损实验条件下摩擦系数为0.45～0.52,涂层具有优异的耐磨性,其磨损机制主要为磨粒磨损.     

纳米硅薄膜的低压化学气相沉积和电学性能研究

利用普通低压化学气相沉积技术在玻璃衬底上制备了大面积的纳米硅薄膜。不同温度下薄膜暗电导率的测试研究表明 ,薄膜的室温暗电导率随成膜温度的升高而增加 ,相应的电导激活能降低。热激活隧道击空机制可以较好地解释纳米硅薄膜特殊的电学性能。原位后续热处理研究表明 ,延长热处理时间以及采用低温成膜、高温后续退火的热处理方法均能有效提高其室温暗电导率。     

大气压等离子体制备类二氧化硅薄膜的实验研究

本文利用六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为硅的先驱粒子,氮或氩气为稀释气体,进行了大气压等离子体化学气相沉积类二氧化硅薄膜的实验研究.运用红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对沉积的薄膜进行结构和表面分析.实验表明,当功率一定时,在低的HMDSO含量下,硅衬底上得到了一层平整、致密、连续的薄膜沉积.红外吸收谱分析呈现出明显的Si-O-Si吸收峰,表明了类二氧化硅结构,其中的[Si]/[O]含量比达到1∶1.56.当HMDSO含量增加时,薄膜中含碳键成分增加,薄膜表面的大颗粒增多.相对地氮气而言,氩气在大气压下更容易获得稳定均匀的等离子体和更大的生长速率/功率比.     

大面积应用的RF-PECVD技术研究

本文探讨采用小电极与大面积基片相对移动的方法来制造大面积薄膜的可行性,提出了采用小电极等离子体源在大面积基片上移动工作的新方法,可用于沉积(或刻蚀)均匀大面积薄膜或根据需求设计的大面积上非均匀膜厚分布的薄膜,从原理上避免大电极带来的不均匀性.介绍了这种方法中由两个电极构成的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统.分析了当电极移动时,电极与真空室壁相对位置发生变化时对等离子体参数的影响.我们发现当两个射频电极之间的相位差为定值时,等离子体的分布随电极与真空室壁的距离(极-地距)变化而变化.当极-地距小于80mm时,随极-地距的增加,等离子体的悬浮电位和基片的自偏压下降,离子密度变化不明显.当极-地距大于80mm时,等离子体的分布呈稳定状态,各参数变化不明显.采用PECVD方法镀制了大面积薄膜厚度呈均匀分布和非均匀分布的两种薄膜,提供了膜厚呈线性渐变和抛物线变化的两种薄膜样片,显示了该方法的灵活性和可行性.     

APCVD制备氮化硅薄膜的微观结构

以ＳｉＨ４和ＮＨ３作为反应气体,用常压化学气相沉积（ＡＰＣＶＤ）法在平板玻璃表面制备出了氮化硅薄膜,研究氮化硅薄膜的形貌和微观结构,研究结果表明：在６６０℃温度所获得的氮化硅薄膜为非晶态,氮化硅薄膜与平板玻璃基板之间的界有熔焊现象,结合牢固。     

低压CVD氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌

以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiN_x)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiN_x薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiN_x薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH³/TCS流量比值的增大,SiN_x薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiN_x薄膜的沉积速率急剧降低.在730-830℃的温度范围内,沉积SiN_x薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.     

无支撑、光学级MPCVD金刚石膜的研制

利用引进的6 kW微波等离子体化学气相沉积设备,进行了无支撑金刚石膜工艺的初步研究。在800~1050℃的基片温度范围内,金刚石膜都呈(111)择优取向;基片相对位置对沉积较大面积、光学级金刚石膜至关重要。制出0.25 mm厚Φ50 mm的无支撑金刚石膜。拉曼光谱和X射线衍射分析表明,合成的金刚石膜晶体结构完整,sp2含量极低;透过率测试结果说明了优良的光学性能:截止波长225 nm,光学透过率(λ≥2.5μm)≥70%。