陶瓷氧化铝—金刚石薄膜复合材料的研究

以有机高分子化合物酒精和氢气为反应气体,用热丝CVD法在Al2O3陶瓷基片上沉积出金刚石薄膜,用拉曼光谱,X射线衍射等方法进行了表征,探索了碳源浓度、热丝温度、基片温度和预处理工艺对金刚石薄膜结构和性能的影响。并且得到了最佳的工艺条件。探讨了金刚石在Al2O3衬底上的成核和生长机理。     

射频磁控溅射法制备Al2(WO4)3薄膜和负热膨胀性能研究

采用WO3和Al2O3陶瓷靶材,以双靶交替射频磁控溅射法,在石英基片上沉积制备了Al2（WO4）3薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）,研究了退火温度对Al2（WO4）3薄膜的相组成和表面形貌的影响,采用表面粗糙轮廓仪和划痕仪测量薄膜厚度,探索了薄膜的制备工艺以及薄膜与基片的结合力,采用高温X射线衍射和晶胞参数指标化软件,初步研究了薄膜热膨胀特性。实验结果表明：磁控溅射沉积制备的这种薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶且膜层颗粒增大,在950℃热处理10min后得到Al2（WO4）3薄膜,薄膜与基片的结合力为13．6N,薄膜物质热膨胀特性呈各向异性。     

以Al2O3为过渡层脉冲激光法制备PZT铁电薄膜

为实现PZT铁电薄膜与半导体衬底的直接集成引入Al2O3为过渡层，首先用真空电子束蒸发法在Si(100)，多昌金刚石（111）衬底上生长约20nm厚的Al2O3过渡层，接着在上述衬底上采用脉冲激光淀积（PLD）法淀积PZT薄膜，衬底温度为350-550℃。X光电子能谱（XPS）测试表明，在高真空下，电子束蒸发Al2O3固态源能获得化学配比接近蒸发源的Al2O3薄膜。X射线衍射（XRD）测试说明，不论衬底是硅还是多晶金刚石，当衬底温度为550℃时，PZT在Al2O3过渡层上呈现（222）取向的焦绿石相结构，当衬底是金刚石时，通过如下工艺：（1）较低温度（350℃）淀积；（2）空气氛围650℃快速退火5min，可以在Al2O3过渡层上获得高度（101）取向的钙钛矿结构的铁电相PZT薄膜，最后AFM测试显示，在硅衬底上，PZT薄膜的表面均方根粗糙度为9.78nm；而在多晶金刚石衬底上，PZT薄膜的表面均方根粗糙度为17.2nm。     

多晶Al2O3薄膜的制备及工艺研究

高能氩离子束溅射金属铝靶,沉积在SiO2基片上的非晶薄膜是Al和Al2O3的混合物.非晶薄膜在空气中800～1000℃退火后将完全氧化并晶化而成γ-Al2O3、oc-Al2O3.对溅射镀膜的工艺条件也进行了探索.     

直接氮化法制备纳米晶TiN薄膜

首先采用溶胶-凝胶法在Al2O3基体上制备了TiO2纳米晶薄膜，然后在管式气氛炉中，用氨气作为还原剂，直接氮化制备TiO2纳米晶薄膜；从而成功地的α-Al2O3陶瓷基片上制备了纳米晶TiN薄膜。利用XRD、XPS、FE-SEM等分析技术，研究了制备的纳米晶TiN薄膜的相组成及形貌。结果表明最佳工艺条件为：氮化温度为700℃，氮化时间为1h。     

多晶Al2O3薄膜的制备及其红外吸收谱研究

高能氢离子束溅射金属铝靶,沉积在单晶Si基片上的非晶薄膜是Al和Al2O3的混合物.在空气中对其进行900～1200℃的热处理,成功地制备了以不同结晶形式存在的多晶Al2 O3薄膜,讨论了不同退火温度对其结晶性能、表面形貌及红外吸收光谱的影响.为Al2O3薄膜制备与应用提供了良好借鉴.     

奥氏体不锈钢表面硬质薄膜的制备与性能研究

用磁控溅射法在奥氏体不锈钢基片上分别制备了TiN薄膜和Al2O3薄膜,并用XRD、SEM和显微硬度等测试手段对沉积态和退火态薄膜进行表征,分析了不同工艺参数对薄膜的沉积速率、结构和性能的影响,从而得到最佳工艺参数。TiN薄膜在沉积气压为1．5Pa,氩氮比为16：16时薄膜的硬度值最大为16．0GPa。Al2O3薄膜在沉积气压为0．5Pa,氩氧比为10：1时薄膜的硬度值可达25．2GPa。     

ZrOxNy薄膜的制备与低温电输运特性研究

针对于测温应用中对低温温度计的性能需求,为了获得灵敏度高和测温区间宽的氮氧化锆(ZrOxNy)电阻温度传感薄膜,系统研究了溅射气氛中O2流量对ZrOxNy薄膜结构和低温电输运行为的影响.采用射频反应磁控溅射工艺,通过精细调整溅射沉积过程中的O2流量在Al2O3基片上生长了系列ZrOxNy薄膜,测定了薄膜的晶体结构、形貌...     

热丝法化学气相沉积金刚石系统温度分布与薄膜生长关系研究

对热丝化学气相沉积金刚石薄膜系统内的三种传热方式（传导、对流和辐射）进行了比较分析,数值计算了气相空间温度分布和衬底表面二维温度分布。采用热丝化学气相沉积工艺制备了金刚石薄膜,扫描电镜结果显示金刚石薄膜在不同生长区域呈现出与温度分布相关的微观结构与形貌。     

大面积平整金刚石薄膜的制备

用热丝CVD的方法在3英寸的硅衬底上生长均匀的金刚石薄膜。应用了在热丝上方加石黑电极,在形核阶段相对于热丝施加一直流负偏压的预处理方法,使金刚石的成核密度达到10^10-10^11/cm^2,在3英寸镜面抛光的硅衬底上制备了平整的金刚石薄膜,生长的薄膜用SEM及喇曼光谱进行了测试。实验发现电极的位置是影响金刚石薄膜均匀性的重要因素。