射频磁控溅射的不同厚度MgF2薄膜的微结构和应力特性

用射频磁控溅射法在室温Si基片上制备了60．7～1545．0nm范围内不同厚度的MgF2薄膜，并用X射线衍射及激光干涉相移技术对不同厚度MgF2薄膜微结构和应力分布进行了测试分析。结构分析表明：制备的MgF2薄膜呈多晶状态，仍为四方结构；随膜厚由420．0nm增加到1545．0nm，膜的平均晶粒尺寸由3．2tim逐渐增大到14．5nnl。应力研究表明：所制备的MgF2薄膜在Ф≠30mm选区内全场平均应力均表现为张应力；随膜厚增加，MgR薄膜中的平均应力值起始时呈近似线性缓慢减小，当膜厚大于1200nm时，其选区平均应力及应力差基本趋于稳定。     

溅射超薄Ag膜中的晶格畸变

用直流溅射法制备了厚度从11．9到189．0nm的超薄Ag膜。X射线衍射（XRD）分析表明：样品中的Ag均为面心立方多晶结构，粒径从6.3到14.5nm。通过晶格常数的计算发现：晶格畸变为收缩，且随着粒径的减小收缩率增加，最大值为1．1％。结合不同方法制备纳米Ag材料的研究结果，讨论了影响晶格畸变的主要因素。     

ITO薄膜的微结构表征及其组分特性

用直流磁控溅射法制备了氧铟锡(ITO)薄膜。采用XRD、TEM、XPS对薄膜的微结构和化学组分进行了测试分析。分析结果表明:制备的薄膜中,Sn元素已固溶到In2O3晶格形成了多晶ITO。延长退火时间,薄膜的结晶度增加,SnO被氧化为SnO2并逐渐达到饱和,薄膜表面先失氧后附氧,膜中氧空位含量先增加后减少。退火1h后,薄膜具有最低电阻率(6×10-4Ω.cm)和高可见光平均透射率(93.2%)。     

Al掺杂ZnO薄膜原子力显微图像的多重分形研究

用原子力显微镜观察溶胶-凝胶法制备Al掺杂znO薄膜的表面形貌,运用多重分形理论研究Al掺杂ZnO薄膜的原子力显微图像,多重分形谱可以很好地定量表征薄膜的表面形貌.结果显示:Al掺杂量为0.5 at.%的ZnO薄膜经550℃退火处理后,rms粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0 at.%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,rms粗糙度增大到4.625,相应的分形谱宽△α从0.019增大到0.287,分形参数△f由-0.075变为0.124.     

Weierstrass-Mandelbrot分形曲面的多重分形谱

构造了不同分形维数的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形曲面,采用多重分形方法研究了W-M曲面表面高度的分布特征.结果表明,随着曲面分形维数的增加,多重分形谱的谱宽△α从0.082增大到0.215,说明曲面的起伏、粗糙程度随分形维数的增加不断增大,与方均根rms粗糙度σ的计算结果一致.分形谱的△f均＞0,表明曲面上高度最大处数目多于高度最小处数目,曲面的峰位处比较平缓、圆润.     

Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌和光学性质

用原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪观察采用溶胶-凝胶法制备的Al掺杂ZnO薄膜的表面形貌、透射光谱和光致发光谱.结果表明,Al掺杂量为0.5at 9/6的ZnO薄膜经550℃退火处理后,粗糙度为1.817,Al掺杂量为1.0at%的ZnO薄膜经600℃退火处理后,粗糙度增大到4.625.样品在可见光范围内的平均透过率均大于80%.当激发波长为325 nm时,在397 nm(3.13 eV)附近出现紫外发光峰;当激发波长为360 nm时,在443 nm(2.80 eV)附近出现蓝色发光峰.探讨了样品的蓝光发光机制.     

Au-MgF2团簇薄膜TEM图像二值化阈值选取的研究

用透射电镜(TEM)观察磁控溅射制备Au-MgF2团簇薄膜的形貌,对团簇薄膜TEM图像采用灰度平均值法和Boltzmann拟合参数法进行二值化处理,并用分形理论表征薄膜中Au团簇的分布规律.结果显示:随着Au体积分数从6.0%增加到49.0%,用灰度平均值法所得分形维数由1.851增大到1.869,而由Boltzmann拟合参数法所得分形维数从1.669逐渐增大到1.941.两种方法所得分形参数均能表征Au团簇的尺寸和分布复杂程度随体积分数的变化规律,而由Boltzmann拟合参数法所得结果还能很好地表征不同体积分数薄膜Au团簇分布的差异性.     

基底温度对Ag-MgF2金属陶瓷薄膜内应力的影响

用电子薄膜应力分布测试仪测量了基底温度对Ag-MgF₂金属陶瓷薄膜内应力的影响。结果表明:基底温度在300℃~400℃范围内,φ20.4mm选区内的薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀,应力为张应力。XRD分析表明:当基底温度在300℃~400℃范围内,Ag-MgF₂薄膜中的Ag和MgF₂组分的晶格常数接近块体值,说明通过改变基底温度可以降低薄膜内应力。      

Ag-MgO复合团簇薄膜微结构及其光学特性

用射频-磁控共溅射技术制备出Ag体积分数分别为5%,10%,15%和20%的Ag-MgO复合团簇薄膜.用X-射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计研究了复合团簇薄膜的微结构、表面形貌和光学性质.结果表明:随着Ag体积分数从5%增大到20%,薄膜中Ag的平均晶粒尺寸由8.2 nm增大到10.9 nm,薄膜的平均颗粒尺寸从37.9 nm增大到43.4 nm,方均根(rms)粗糙度先减小后略有增大,可见光范围内的平均透过率先下降后几乎保持不变.     

MoO3纳米纤维TEM图像的多重分形谱

用多重分形方法研究了透射电镜(TEM)观察到的α-MoO3纳米纤维的形貌.TEM观察表明,样品中纳米纤维的分布和均匀程度都随着HNO3浓度的增加而增大,形貌由纤维状向带状过渡.多重分形谱的分析显示,随着HNO3浓度的增加,Δf从0.4345增大到2.4530,样品中纳米纤维的最大概率分布的数目多于最小概率分布的数目,说明纳米纤维数目和宽度均增加;分形谱宽Δα愈来愈小,表明纳米纤维的分布愈来愈均匀.因此,多重分形谱可以很久地表征α-MoO3纳米纤维的分布特性.