低掺铝TiN薄膜的XPS,XRD分析研究

本文用多弧离子镀方法制备了Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ（ｘ＜０．３）薄膜，并且运用俄歇电子能谱（ＡＥＳ），Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ），Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）等技术对Ｔｉ１－ｘＡｌｘＮ进行测试和分析。结果表明：膜层中除含Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ元素外，还出现了一定量的氧；薄膜呈现了（１１１）、（２２２）等晶面的择优取向；薄膜与基底间的附着力较好。     

钢表面化学气相沉积TiC晶体的择优取向

本文用化学气相沉积(CVD)法,以TiCl_4-CH_4-H_2为原料气体,在不锈钢表面获得了致密的TiC膜.研究了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向与沉积条什的关系.结果表明,沉积温度T_(dep),碳钛比CH_4/TiCl_4强烈地影响了TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向.CH_4/TiCl_4低时,TiC晶体的择优取向为(220):而CH_4/TiCl_4高时,TiC晶体的择优取向为(200).TiC晶体的择优取向主要取决于气氛中活性碳的平衡浓度。     

定向凝固铁磁形状记忆合金Co-Ni-Ga的择优取向及其组织演化

采用液态金属冷却定向凝固方法制备出Co-Ni-Ga取向晶体,并研究了不同晶体生长速度下,晶体的轴向择优取向及其定向凝固组织的变化.结果表明:在温度梯度为250 K/cm、晶体生长速度为0.9 mm/min时,柱晶具有完全的〈110〉取向,存在单变体马氏体并有麦穗状γ'相析出;当生长速度提高至9 mm/min时,合金试样为〈111〉 〈001〉 〈110〉混合取向,凝固组织转变为单一的马氏体板条.EDS表明,定向晶体沿稳定生长区轴向成分比较均匀,无明显宏观偏析存在.采用此方法能够获得比较长的稳定的马氏体单变体区,为制备铁磁形状记忆合金取向多晶材料提供了新思路.     

利用扫描电镜Inlens探头观测择优取向的SrTiO3薄膜微观结构

择优取向的介电薄膜是介电材料研究中的热点.利用溶胶-凝胶法在金属和单晶基底上沉积了择优取向的钛酸锶介电薄膜,并利用扫描电镜Inlens探头对其微观结构进行了直接观测.Inlens探头对于样品表面原子层的信息非常敏感,对于导电性较差的薄膜,不需进行常规的喷金或喷碳处理,即可直接观测,大大提高了分析效率.利用二次电子像探头和Inlens探头分别对半导体性的SrTiO3薄膜的微观结构进行对比分析发现,Inlens探头的分辨率明显优于二次电子探头的.在20万倍的放大倍数下,仍能清晰观测到薄膜的表面和截面结构.     

镀SiO2膜玻璃基片上化学气相沉积法制备SnO2:Sb薄膜

采用化学气相沉积法在镀有SiO2膜的钠钙硅玻璃基片上制备了Sb掺杂SnO2(antimony-doped tin oxide,ATO)薄膜.研究了基板温度、基板输送速度和氮气流量对ATO薄膜结构和性能的影响.用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见光谱仪、双光束红外分光光度计对薄膜的结构、形貌和成分进行了表征.结果表明:沉积温度为490 ℃以上时,薄膜主要以四方相金红石结构存在.随着基板输送速度的提高,薄膜择优取向由(110)转变为(200).薄膜中掺杂的Sb以Sb5 的形式存在;当基板温度为530 ℃时,薄膜表面的C没有完全燃尽,以C-O形式存在于薄膜中.薄膜的可见光透过率随基板温度的升高而增大.具有(110)择优取向的薄膜的红外反射性能较好.     

非平衡磁控溅射TiCxN1-x薄膜微结构及性能分析

为了研究不同沉积条件下TiCxN1-x(0≤x≤1)薄膜的相结构、显微硬度及摩擦性能的影响因素,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪分析薄膜的形貌和相结构,用HXD-1000数字式显微硬度计、MCMS-1摩擦磨损仪测试薄膜的硬度和摩擦系数.研究结果表明:TiN,TiC薄膜显示出〈111〉择优取向生长趋势,Ti(C,N)有较强的〈200〉取向,Ti(C,N)衍射峰涵盖了TiN峰和TiC峰,薄膜存在TiN和TiC两相共存.与TiN,TiC相比,Ti(C,N)薄膜具有更高硬度,当C原子含量x＝0.582时,Ti(C,N)薄膜硬度达到最大值为33.6 GPa,且表现出更低的摩擦系数和更好的耐磨性能.     

反应磁控溅射法制备Zn3N2薄膜的工艺研究

制备和研究高质量的Zn3N2薄膜有助于拓展新型薄膜材料体系。文章采用反应磁控溅射技术,研究不同的溅射功率、N2-Ar流量比、衬底类型和衬底温度等沉膜工艺对Zn3N2薄膜结晶质量的影响;采用XRD、SEM和AFM等测试手段,分析Zn3N2薄膜的微结构和表面形貌。结果表明:几种衬底上,以石英玻璃作衬底沉积的Zn3N2薄膜晶粒尺寸较大,衍射峰较强,且为多晶向薄膜;当N2-Ar流量比提高时,Zn3N2薄膜为单一择优取向的结晶薄膜;衬底温度升高后,Zn3N2薄膜晶粒尺寸减小,但是单一择优取向不变;溅射功率提高后,薄膜晶粒尺寸增大,择优取向改变,由单一晶向变为多晶向,以<100>晶向单晶硅作衬底可获得单一晶向Zn3N2薄膜,而以<111>单晶硅作衬底制备的Zn3N2薄膜经XRD测试,未检测到Zn3N2晶体。     

添加剂MPS、DDAC、Cl−对铜箔电沉积的影响

本文针对添加剂对铜电沉积机理的影响进行了研究,并采用控制变量法研究了MPS、DDAC、Cl?对铜箔电沉积的影响,以探索MPS与DDAC对铜箔晶体择优和微观形貌的协同影响作用.结果表明,在基础镀铜液确定的条件下,MPS单独存在可以增大阴极极化和成核数密度,减小Cu2+扩散系数;DDAC可以增大阴极极化,其浓度与Cu2+扩散系数呈负相关,与成核数密度呈正相关;Cl?本身对阴极极化作用并不明显,但会改变铜电结晶过程的成核方式.MPS、DDAC和Cl?协同作用时,随着MPS浓度增加,扩散系数和成核数密度最终趋于一定值,MPS浓度达到10 mg/L后只有(220)晶面择优,此时镀层平整性最优.     

扫描喷射电沉积纳米晶铜的试验研究

对扫描喷射电沉积纳米晶铜的工艺特点和沉积层微观结构进行了研究。结果表明，扫描喷射电沉积的电流密度和沉积速度随电压的增大呈线性增大，可用电流密度和沉积速度远高于传统电沉积。电流密度、喷射流量和扫描速度都对沉积层的表面生长形态有较大的影响，使用低电流密度、高喷射流量和快扫描速度有利于获得平整、致密的沉积层，在较大的电流密度范围内可获得晶粒尺寸小于40nm的铜沉积层。电流密度由100A／dm^2增至300A／dm^2时，择优取向晶面由(220)晶面逐渐转变为(111)晶面。     

沉积温度对ZnO薄膜结构及发光性能的影响

利用Nd-YAG激光器(波长为1064nm,频率为10Hz)做光源,采用纯金属锌靶,以Si(111)为基体在有氧的气氛中通过激光烧蚀锌靶表面来制备氧化锌薄膜,研究基体温度对ZnO薄膜结构及发光性能的影响.通过XRD和AFM原子力显微镜来表征氧化锌薄膜的结构和表面形貌,其光学性质由光致发光谱来表征.结果表明:在450-550 ℃的条件下沉积的ZnO薄膜具有c-轴择优取向,500℃时c-轴取向最明显.具有c-轴取向的ZnO薄膜具有强的紫外光发射和弱的绿光发射,发光中心在518nm处的黄绿光发射主要归因于电子从导带底部到氧位错缺陷OZn能级之间的跃迁.