MEVVA离子源凸形引出电极的研制

介绍了金属蒸气真空弧(Metal vaporvacuumarc,MEVVA)离子源的凸形引出电极的研制.研究表明,凸形引出电极可以完成离子束的强制发散功能,从而在较短的引出距离和较小的引出电极面积的条件下得到大的束斑和均匀可应用的束流分布.通过对几种不同的电极结构的比较研究,得到了满足应用要求的凸形引出电极.     

100型MEVVA源注入机注入均匀性研究

提高金属蒸汽真空弧(Metal Vapor Vacuum Arc,MEVVA)离子源注入机的注入效率,大幅度降低注入成本是MEVVA源离子注入技术实用化的关键。为此开展了100型MEVVA源注入机大批量的工件注入均匀性的研究。本文介绍了100型MEVVA源注入机的靶室结构和靶盘分布,研究了0°定位自转、靶盘公转自转、45°定位自转的注入离子浓度分布。这三种方式的注入离子浓度分布都不能满足大批量均匀注入的需要。但45°定位自转的注入离子浓度分布的趋势与另两种相反,这意味着将45°定位自转与0°定位自转或靶盘公转自转相结合进行复合注入,可以得到均匀的注入效果。通过对几种注入方式的拟合计算来确定复合注入的注入比例。最后通过实验研究了靶盘不同运动状态的复合注入,得到了相当均匀的注入效果。     

0.5—7.5MeV高能磷离子注入硅中剖面分布及剖面迭加

本文对磷离子能量在0.5—7.5MeV、剂量在2.0×10~(12)—1.0×10~(13)/cm~2范围内注入硅中的载流子剖面进行了研究,发现在此条件下,n型磷载流子剖面是由两个只有不同偏差σ_(tront)(σ前)和σ_(back)(σ后)的高斯分布相连接组成的。根据实验所得剖面特性,提出了多次迭加形成平坦剖面的方法。用这种方法结合SiO_2膜屏蔽和调整注入离子能量、剂量,能够获得各种有特殊要求的载流子浓度剖面。为了得到好的可控性和可重复性,采用了瞬态退火技术。透射电镜分析表明:在我们所用退火条件下,剩余缺陷并未出现。这种迭加注入已应用于特种器件研制中,试制出的产品获得令人满意的结果。     

Property improvement of multilayer TiN/Ti films with C~+ implantation

Using the MEVVA ion source, carbon ions have been implanted in TiN coatings deposited by multi-arc ion plating The Vickers microhardness of the C+ -implanted TiN films increased with the increase in the ion flux and dose. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the TiC phases had been formed in the films. In addition, the films had the preferred growth orientations of TiN and TiC, both of which were (111) orientation after annealing at 500℃ for 30 min. Auger electron spectra analysis indicated that C+ -implanted profile was in typical Gaussian-like distribution in single films. The distribution with multipeaks of C atoms was obtained in multi-layer TiN/Ti. The possibility of the multilayer films (Ti (C, N)/TiN/Ti(C, N)/TiN and Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC) forming using the C-implanted TiN/Ti films is presented for the first time.     

第二阳极作用改善阴极真空弧沉积中弧放电稳定性的研究

研究了阴极弧等离子体沉积中第二阳极现象改善弧放电稳定性的作用。结果表明：由于弧放电规模增大,等离子体电阻降低,第二阳极现象的存在可大幅度提高造成阴极弧放电不稳定的聚焦磁场阈值。     

Ta离子注入Ti6Al4V合金耐磨性研究

用5种Ta离子注入剂量(1.2×1016、3×1016、1.5×1017、3×1017、4.5×1017 ions/cm2)对Ti6Al4V合金进行离子注入表面改性.采用纳米硬度计测量Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面硬度随压入深度的变化,利用多功能摩擦磨损试验机研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金材料的耐磨性,利用X射线衍射技术研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面的物相分布.结果表明,除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金硬度有一定的提高;Ta离子注入Ti6Al4V合金摩擦系数降低;除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金的耐磨损性能得到了改善.摩擦系数降低和硬度提高、Ta离子注入的固溶强化、单质Ta新相的弥散强化改善了Ti6Al4V合金的耐磨损性能.     

强流金属离子注入

金属等离子体浸没注入（MEPIII）技术与金属蒸气真空弧（MEVVA）源注入技术有相同之处,也有各自不同的特点。采用两种方法进行钛离子注入硅,RBS方法分析注入层,并对两种注入技术予以比较。     

离子束表面改性氮化硅与钢的焊接研究

氮化硅表面用Ti，Cu，Mo等金属离子处理后，与45号钢在真空中进行焊接。样品分析结果表明，接缝强度与表面处理条件、焊接温度及真空度密切相关。在控制条件下，其剪切强度达220MPa。     

衬底预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响

本文研究了不同剂量,不同能量硅自注入预非晶化对低能硼注入硅形成浅结的影响。对于10keV硼注入情形,只要含硼表面层是充分预非晶化的,都可得到结深为0.15μm左右的浅结。