高频氧等离子体制备氧化铝膜的微结构与光学常数

将真空蒸发沉积的A1膜，在一台高频等离子体辉光放电的装置中进行阳极氧化，得到了光学和电学性能稳定的Al2O3膜。A1膜表面氧化层结构是γ-Al2O3，在波长300-700nm范围内折射率为1.53-1.34。章还对用不同方法制备的Al2O3膜的折射率的差异进行了讨论。     

高频等离子体阳极氧化铝膜的特性

将真空蒸发沉积的铝膜 ,在一台高频等离子体辉光放电的装置中进行阳极氧化。铝膜表面氧化层的特性用XRD、XPS、AES和四探针法测定。结果表明 ,铝膜表面氧化层结构是γ -Al2O3 ,晶格常数ao =0.79124nm。室温电阻为6.56～0 .11Ω/□或1256.4～4.81Ω/□ ,低温电阻(77～273K)为0.18～0 .38Ω/□。     

苯胺等离子体聚合膜的光学常数

应用传递矩阵方法，从光强反射率和透射率得到苯胺等离子体聚合膜的复数折射率和复数介电函数。在０．５μｍ～２．５μｍ波长范围内，膜的折射率ｎｆ不随波长明显变化，其最佳值为１．６５±０．０５。由复数介电函数的虚部得到膜的光学能隙为１．８ｅｖ，与从吸收谱得到的结果（Ｅ０＝１．７６ｅｖ）基本一致。     

阳极氧化法制备壁垒型Al2O3绝缘膜的研究

采用阳极氧化法在Al膜上制备具有绝缘性能的壁垒型Al2O3膜,研究不同成分比例的电解液、阳极氧化电压对壁垒型Al2O3膜性能的影响.利用能量分散谱和扫描电镜观测壁垒型Al2O3膜的元素组成、表面形貌及厚度,并对其绝缘耐压性进行了测试.结果表明,所制备的Al2O3膜厚度均为纳米量级,在95％乙二醇,1.9％癸二酸铵,3.1％硼酸的电解液中,以300V恒定电压制备的壁垒型Al2O3膜拥有很好的绝缘性能,击穿场强可达5.25 Mv/cm.     

高频等离子体阴极氧化铝膜表面结构的AES研究

用俄歇电子能谱研究了高频等离子体阳极氧化铝膜的表面结构与氧暴露量之间的函数关系。在氧化温度为３５０℃，氧暴露量为１００Ｌ时，观察到与氧化有关的５５ｅＶ的俄歇峰。当氧暴露量大于１０３Ｌ后，铝膜表面氧化层生长速度变慢，反射率趋于稳定。     

Si基片上Ag膜的微结构及光学常数研究

用真空蒸镀法在室温Si基片上制备了Ag薄膜 ,并用X射线衍射及反射式椭偏光谱技术对薄膜的微结构和光学常数进行了测试分析。结构分析表明 :制备的Ag膜晶体仍为面心立方结构 ,呈多晶状态 ,晶粒择优取向于 [111],平均晶粒尺寸约为 2 2 7nm ,晶格常数 ( 0 4 0 860nm)比标准值 ( 0 4 0 862nm)略小。在 2 5 0～ 83 0nm波长范围椭偏光谱测量结果表明 :Ag膜的折射率和消光系数分别在 0 15～ 1 4 9和 0 3 1～ 5 77之间。与块材相比 ,在块材的折射率大于一定值 ( 1 0 0～ 1 3 3 )时 ,Ag膜的折射率比块材的小 ,其余范围则增大 ;Ag膜的消光系数减小。并给出了一套较为可靠的、具有实用价值的Ag薄膜光学常数。     

α—Al2O3衬底上生长的GaN膜的光学性质

采用金属有机化学气相淀积方法生长了α－Ａｌ２Ｏ３衬底上外延的高质量的单晶ＧａＮ薄膜。Ｘ射线衍射光谱与喇曼散射光谱表征了ＧａＮ外延薄膜的单晶结构和单晶质量。透射光谱和光调制反射光谱定出了六角单晶ＧａＮ薄膜的直接带隙宽度和光学参数。     

阳极电压对多孔阳极氧化铝薄膜光学常数的影响

根据多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜200～2500nm波段透射谱,计算研究了AAO薄膜的重要制备工艺参数阳极电压对其光学常数的影响.结果表明随阳极电压的升高,AAO薄膜的折射率和厚度增大,消光系数减小.这主要源于AAO薄膜中孔密度随阳极电压的升高而迅速下降,但AAO薄膜厚度的迅速增加,减弱了阳极电压对其光学常数的调制作用.     

铝膜紫外反射镜的高频等离子体阳极氧化技术

用高频等离子体阳极氧化技术，对铝膜紫外反射镜进行阳极氧化，得到紫外波段的反射率为６６％和９３％，它比单一的真空氧化铝膜的反射性能要好。在高频等离子体的阳极氧化中，尤以浮动氧化的反射性能更好（Ｒ＝９３％）．铝膜的紫外反射率和俄歇电子谱表明，氧的暴露量控制１００～２００Ｌ之间，能在铝膜外表面生长一层２２～３５ｕｍ的氧化铝保护膜，既能保持优异的反射特性，又有良好的抗腐蚀能力，是一种性能优越的紫外反射镜。     

Si基片上Ag膜的微结构及光学常数研究

用真空蒸镀法在室温Si基片上制备了Ag薄膜，并用X射线衍射及反射式椭偏光谱技术对薄膜的微结构和光学常数进行了测试分析。结构分析表明：制备的Ag膜晶体仍为面心立方结构，呈多晶状态，晶粒择优取向于[111]，平均晶粒尺寸约为22.7nm，晶格常数（0.40860nm)比标准值（0.40862nm)略小。在250－830nm波长范围椭偏光谱测量结果表明：Ag膜的折射率和消光系数分别在0.15-1.49和0.31-5.77之间。与块材相比，在块材的折射率大于一定值（1.00-1.33)时，Ag膜的折射率比块材的小，其余范围则增大；Ag膜的消光系数减小。并给出了一套较为可靠的、具有实用价值的Ag薄膜光学常数。     

Cu/Al_2O_3复合薄膜的制备及其抗氧化性能

本文在纺织纤维基材表面采用二次溅射沉积法制备了Cu/Al_2O_3复合薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)和矢量网络分析仪对室温环境下存放3600h的复合薄膜的表面形貌、元素含量以及屏蔽效能进行了测试,并与相同工艺条件下制备的纯Cu薄膜进行了对比分析。结果表明:与纯Cu薄膜结构的不稳定性相比,由于复合薄膜表层Al_2O_3薄膜的结构稳定性和致密性,Cu/Al_2O_3复合薄膜在保证高屏蔽性能的前提下,具有整体结构的稳定性,表现出了良好的抗氧化性能。     

疏水性A12O3薄膜的制备

采用溶胶-凝胶法和含氟聚合物表面修饰法制备了高疏水性纳米Al2O3薄膜.用异丙醇铝与乙酰丙酮反应制备铝-乙酰丙酮螯合物,由此控制异丙醇铝的水解.并用接触角测量仪、721型分光光度计、原子力显微镜(AFM)等仪器对Al2O3薄膜的结构和表面形貌进行表征.结果表明,该膜具有疏水性强、透明度高的特点.将该薄膜涂覆在潜水艇潜望镜、汽车观后镜以及容易被腐蚀的物体的表面,如太阳能电池板等,具有很好的使用价值.     

超薄Al膜可见光光学特性与其特征尺寸的关系

利用WFZ90 0 D4型紫外 /可见光分光光度计 ,测量了磁控测射超薄Al膜的可见光反射比和透射比。采用牛顿 辛普森方法确定超薄Al膜光学函数 ,进而计算其介电函数 ,得到了它们随膜厚变化的关系。结果表明 ,不同特征尺寸的薄膜 ,具有不同的电磁特性参数     

离子束辅助沉积Al2O3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本文利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段 ,系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2 O3 薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化 ,并对Al2 O3 薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现 :用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2 O3 的标准成分配比 ;在沉积温度低于 5 0 0℃制备的Al2 O3 薄膜以非晶Al2 O3 相a Al2 O3 为主 ;Al2 O3 薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加 ;当沉积温度高于 2 0 0℃时 ,薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明 :薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关 ,薄膜的退火相变途径为a Al2 O380 0℃ γ Al2 O310 0 0℃ γ Al2 O3 +α Al2 O312 0 0℃ α Al2 O3 。     

Al2O3量对2219车铝板上等离子喷涂Ni层组织和摩擦性能的影响

将Ni与Al₂O₃微米颗粒实施混合,再将其通过等离子喷涂方法沉积到2219铝合金表面,控制合适的喷涂工艺参数得到Al₂O₃/Ni复合涂层,实验测试研究Al₂O₃量对涂层组织和摩擦性能的影响。研究结果表明:与原始粉末相比,对涂层XRD测试发现形成强度很高的Ni衍射峰,Al₂O₃相发生了峰强度减小。在涂层内形成了灰色的Ni组织区,Al与Al₂O₃则呈现黑色的状态。逐渐提高Al₂O₃加入量后,形成了更多的黑色组织。涂层获得了比2219基体更高的硬度,相对于基体组织提高了3倍以上,提高Al₂O₃加入量后涂层硬度获得提升。涂层内含有的Al₂O₃比例提高后,涂层发生了摩擦系数和磨损率降低。当Al₂O₃含量继续增加后,形成较多氧化物,表现为氧化磨损。随着Al₂O₃含量的增加,氧化磨损程度表现出增加变化     

电泳沉积法制备纳米Al/Bi2O3铝热剂薄膜的研究

采用电泳沉积法在铜基底上成功沉积了纳米Al/Bi_2O_3铝热剂薄膜。运用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和能谱仪(EDS)等对铝热剂薄膜的物相和形貌进行了测量与分析,并通过对比单位面积铜基底沉积前后的质量、差示扫描量热法(DSC)和激光点火试验分别探讨了沉积时间对铝热剂薄膜的质量、放热性能和燃烧性能的影响。结果表明:电泳沉积法制备的Al/Bi_2O_3铝热剂薄膜具有良好的薄膜形貌,且纳米颗粒分散均匀。沉积时间在10 min以内时,薄膜沉积速率稳定在0.785 mg/(cm~2·min)时,单位质量的薄膜放热量不变;沉积时间超过10 min后,薄膜沉积速率下降,改变了铝热剂的当量比,导致单位质量的薄膜放热量减少,薄膜燃烧的火焰强度下降;确定最佳的沉积时间为10 min。     

铝阳极氧化膜渗透性的电化学阻抗法分析

电化学阻抗谱(EIS)是研究氧化膜渗透性能的有效技术,据此,对磷酸介质中制备的氧化膜在H2O/H2O,0.1 mol/L NaCl/H2O,0.1 mol/,L NaCl/0.1 mol//L NaCl体系及0.1 mol/,L NaCl/H2O体系中不同渗透时间的电化学阻抗谱进行了初步探讨.结果袁明:所设计的铝阳极氧化膜渗透的实际体系可以用(RC)R(QR)R(RC)等效电路来表示;交流阻抗技术可以对磷酸介质中多孔氧化膜的渗透性进行定性分析;在NaCl/H2O体系中,多孔氧化膜的Nyquist谱是典型的Warburg阻抗谱,有明显的扩散特征,这种特征与氧化膜的渗透性紧密相关;在Bode谱高频区,随着渗透时间的增加,氧化膜的阻抗值呈减小趋势,但下降幅度有限,扩散渗透量很小.     

Plasma oxidation of Al thin films on Si substrates

In this study, Al thin films deposited on silicon wafers by direct current magnetron sputtering were oxidized under radio frequency 13.56 MHz O₂ plasma at temperatures up to 550 °C. During oxidation, plasma powers as well as oxidation temperature and time were varied to investigate the oxidation behavior of the Al films. X-ray photoelectron spectroscopy and Auger electron spectroscopy results show that the apparent alumina could be observed after O₂ plasma treatment with powers above 200 W as well as at temperatures above 250 °C. However, no alumina increment could be discerned after individual either heat treatment at 550 °C or plasma treatment at room temperature. The thickness of alumina layers increased remarkably with plasma power and could reach about 60 nm when undergone 400 W O₂ plasma treatment at 550 °C for 2 h. Moreover, the thickness of alumina increased parabolically with time during plasma oxidation aided by thermal treatment. The deduced activation energy of such plasma oxidation was 19.1 ± 0.5 kJ/mol.     

Al2O3/Al复合材料氧化生长的动力学研究

通过热重分析实验,研究了Al-Mg-Si合金熔体在高温空气气氛中直接氧化的孕育期与工艺温度及母合金中Mg、Si含量的关系,摸清了铝合金本体氧化的表观活化能与母合金Mg、Si含量的关系,证实了Al-Mg-Si合金直接氧化过程符合Arrhenius公式.