中频磁控反应溅射制备c轴择优取向AlN薄膜

通过中频磁控反应溅射,在Si(100)衬底上沉积AlN薄膜,并用X射线衍射、扫描电子显微镜和Raman光谱表征AlN薄膜的微观特征.实验中,研究了氮分压、靶基距、溅射功率对AlN薄膜质量的影响,并优化参数制备高质量的c轴取向的AlN薄膜.结果表明,提高溅射功率、降低靶基距以及降低氮分压,有利于c轴择优取向AlN的生长.在优化条件下制备的AlN薄膜具有高度c轴取向,(002)摇摆曲线的半高宽为5.7°,Raman光谱E2(high)声子峰的FWHM为13.8cm-1.     

添加AIN对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微组织的影响

试验研究结果表明,适量加入AlN能够提高Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度和硬度.原因是烧结中AlN发生了分解,在粘结相中形成强化相γ’,从而强化了粘结相.     

有机硅树脂基导热复合材料的制备与导热性能研究

以自制甲基苯基乙烯基有机硅树脂(SR)为基体,分别填充Al2O3、BN、Si3N4、AlN和SiC等导热填料,制备出一系列有机硅树脂基导热复合材料,并重点对系列复合材料的导热性能进行综合对比和分析。研究结果表明,添加20份AlN填料,可将有机硅树脂的导热性能提升到其纯树脂的2倍以上。同时AlN的用量和粒径会对SR/AlN复合材料的导热系数产生直接的影响,其导热系数随AlN用量的增加而增大,在0.03、2μm和5μm 3种粒径规格中,粒径为2μm的AlN改性有机硅复合材料的导热系数最大。进一步的研究表明,相对于SR/AlN,将BN与AlN按4∶6的体积比复配后填充制备的SR/BN/AlN复合材料的导热性能得到了进一步的提升,其导热系数达到了1.885W/(m·K)。     

N_2-Ar流量比对直流磁控溅射硅基AlN薄膜的影响

本文研究了N2-Ar流量比对磁控溅射硅基AlN薄膜的影响,实验表明在其它参数一定的情况下,N2-Ar流量比对AlN薄膜元素种类与含量有很大影响,通过实验验证,选择N2-Ar流量比在1.525左右可获得质量较好的AlN薄膜(100取向)。     

偏压对中频反应磁控溅射AlN薄膜结构与性能的影响

采用离子束辅助中频反应磁控溅射技术在单晶硅及YG6硬质合金基体上沉积AlN薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、薄膜结合强度划痕试验仪等对薄膜结构及性能进行表征,着重研究了偏压对中频反应溅射沉积AlN薄膜结构和性能的影响.研究结果表明:所制备的AlN薄膜是由AIN相和A(I)相组成的,偏压的增大,有利于薄膜结晶度的提高,AlN沿(100)晶面择优取向增强;同时,随着偏压的增加,所沉积的AlN薄膜致密度和膜/基结合力均显著提高,而膜层沉积速率和膜基复合硬度则呈降低的规律.     

定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料研究进展

介绍了氮化铝的结构和性能,并回顾了国内外采用定向金属氮化法制备AlN/Al陶瓷基复合材料的研究成果,详细探讨了合金成分和预形体对AlN/Al陶瓷基复合材料显微结构和生长的影响.指出工艺和显微结构优化、新型复合材料开发是定向金属氮化法制备AlN陶瓷材料的发展方向.     

AlN添加量对BN基复合陶瓷热学性能与抗热震性的影响

以BN、SiO₂、AlN为原料, 采用热压工艺制备出BN基复合陶瓷。研究了AlN添加量对复合陶瓷热学与抗热震性能的影响。结果表明: 随着AlN添加量的增加, 复合陶瓷的热膨胀系数呈现先降低后升高的趋势。当AlN的添加量为5vol%时, 复合陶瓷的平均热膨胀系数最小, 为2.22×10^-6/K; 复合陶瓷的热导率则随着AlN添加量的增加呈先升高后降低的趋势, 当AlN的添加量为10vol%时达到最大值。未添加AlN的复合陶瓷热震后的残余强度随着热震温差的增大而升高; 随着AlN的引入, 复合陶瓷热震后的残余强度呈下降的趋势。对于添加5vol%AlN的复合陶瓷, 经1100℃热震后其残余强度为219.7 MPa, 强度保持率为88.9%, 抗热震性良好。     

氮化铝压电薄膜的晶面择优取向

采用直流磁控反应溅射方法 ,在Si(111)基片上成功地沉积了表面粗糙度小、组成均匀、以 (10 0 )面和 (0 0 2 )面择优取向的AlN薄膜 ,研究了溅射气压、溅射功率和靶基距对AlN薄膜结构及晶面取向的影响。结果表明 ,溅射气压低 ,靶基距短 ,有利于以 (0 0 2 )面择优取向 ;相反 ,溅射气压高 ,靶基距长 ,则对 (10 0 )面择优取向有利 ;溅射功率过高或过低均不利于晶面择优取向。并从Al—N化学键的形成以及溅射粒子平均自由程的角度探讨了AlN压电薄膜晶面择优取向。     

ADC12铝合金表面氮化铝(AlN)涂层的制备及其耐磨性能研究

为了提高ADC12铝合金材料的耐磨性能，利用多功能离子渗氮炉在ADC12铝合金表面进行离子渗氮，制备氮化铝(AlN)涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对表面AlN涂层的相结构与微观形貌进行表征；利用WS-2005涂层附着力自动划痕仪、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪和3D光学显微镜研究AlN涂层与基体的膜基结合力、摩擦系数、比磨损率和摩擦磨损机理。结果显示：表面AlN涂层的相结构为面心立方，没有发现有Al₂O₃衍射峰存在。随着渗氮时间的延长和渗氮温度的升高，表面AlN涂层的厚度逐渐增大，膜基结合力先增大再减小，在510℃、4 h时膜基结合力最大，为56.60 N。相对于基体来说，AlN涂层样品在负载1 N、进行摩擦磨损试验10 min后，摩擦系数变小，比磨损率降低，表面AlN涂层厚度越厚，减缓磨损效果越明显。ADC12铝合金表面离子渗氮所得氮化铝(AlN)涂层具有优异的耐磨损性能。     

Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族基新型稀磁半导体磁电性质的研究进展

稀磁半导体(Diluted Magnetic Semiconductor, DMS)是一种兼具半导体性与磁性且具有优异独特磁光、磁电功能的新型半导体材料。首先介绍了DMS的研究进展及其分类,重点阐述了Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族基DMS的磁电性质,在实验方面和理论计算方面所取得的研究进展,包括Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族DMS的制备方法、基本磁性质、磁性起源、输运性质及光学性质等。目前已经证实了某些DMS材料的铁磁性起源机制,一些新型DMS材料的最高居里温度(Curie temperature,T_c)已经可以与(Ga,Mn)As相比拟,并克服了传统稀磁半导体难以解决的问题。最后对Ⅰ-Ⅱ-Ⅴ族DMS的发展和应用前景进行了展望。