工艺参数对磁控反应溅射AlN薄膜沉积速率的影响

采用射频磁控反应溅射法，以高纯Al为靶材，高纯N。为反应气体，成功制备了氮化铝(AlN)薄膜。研究了N2气流量、射频功率、溅射气压等工艺参数对AlN膜沉积速率的影响规律。结果表明，随着N2气流量的增加，靶面溅射由金属态过渡到氮化态，沉积速率随之明显降低；沉积速率随射频功率的增大几乎成线性增大，随靶基距的增大而减小；随着溅射气压的增大，沉积速率不断增大，但在一定气压下达到最大值后，沉积速率又随气压不断减小。     

AFM分析磁控溅射法制备的TiO2纳米薄膜

采用磁控反应溅射法,在室温条件下制备了TiO2纳米薄膜,用原子力扫描显微镜(AFM)分析考察了溅射功率、溅射时真空室压力等工艺参数对薄膜结晶状态、晶粒尺寸的影响.实验结果表明,在室温下,只有溅射功率大于100W以上时,才能形成粒子结晶完全的纳米薄膜,随着溅射功率的增加,真空室溅射气压的降低,薄膜中TiO2粒子尺寸显著增大;随着溅射时间的延长,薄膜厚度增加.并根据溅射薄膜的成膜机理,讨论了实验工艺参数对薄膜微结构的影响.     

AFM分析磁控溅射法制备的TiO2纳米薄膜

采用磁控反应溅射法，在室温条件下制备了TiO2纳米薄膜，用原子力扫描显微镜(AFM)分析考察了溅射功率、溅射时真空室压力等工艺参数对薄膜结晶状态、晶粒尺寸的影响．实验结果表明，在室温下，只有溅射功率大于100W以上时，才能形成粒子结晶完全的纳米薄膜，随着溅射功率的增加，真空室溅射气压的降低，薄膜中TiO2粒子尺寸显著增大；随着溅射时间的延长，薄膜厚度增加．并根据溅射薄膜的成膜机理，讨论了实验工艺参数对薄膜微结构的影响。     

磁约束磁控溅射源工作特性及沉积速率的分析

为了提高靶材的利用率,将磁约束原理应用于磁控溅射技术中.采用直流矩形平面磁控溅射源,测量了磁约束磁控溅射源稳定工作状态下的伏安特性及在恒功率模式下真空度与靶电流之间的关系,研究了沉积速率与Ar气流量、溅射功率等因素之间的关系.确定了磁约束磁控溅射源稳定工作时的最佳工艺参数.实验表明：磁约束磁控溅射源稳定工作的电压范围是400～750 V,工作真空度范围是3.7～4.7 Pa,在Ar气流量为220 sccm时膜层具有最大沉积速率为54.6 nm/min.     

金刚石薄膜的制备及透射率研究

用磁控溅射法制备金刚石薄膜,研究了工作气压、溅射电流、镀膜时间三个参数对金刚石薄膜透射率的影响。得到最佳工艺参数:工作气压1.3Pa,溅射电流0.4A,镀膜时间2min。镀制的金刚石薄膜可以作为红外元件的保护膜与增透膜。     

射频磁控反应溅射制备HfO2薄膜的工艺及电性能

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Hf为靶材、高纯O2为反应气体,成功地在p型硅衬 底上制备了高k栅介质HfO2薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分和电学性能进行了研究.结果 表明,薄膜沉积速率随射频功率增加而增大,随O2气流量增加而减小,随溅射气压增加呈先 增大后减小的趋势.制备的薄膜中Hf和O元素的原子浓度比基本符合化学计量比.研究了薄 膜的C-V特性;获得了O2流量、射频功率及退火温度对薄膜电学性能的影响规律.     

不同工艺参数对金刚石薄膜齿轮制备的影响

金刚石薄膜是最具潜力的微机械结构功能材料之一,但其极高的硬度和化学稳定性使其难以被加工成型。本文采用反应离子刻蚀方法对金刚石薄膜进行了微齿轮结构的制作研究,制作出了厚度为5gin,模数为0．003的金刚石薄膜齿轮。实验结果表明,镍钛合金薄膜和光刻胶层作为金刚石薄膜刻蚀掩模,可以获得表面平滑、轮廓清晰、侧壁陡直的金刚石薄膜图形;O2及与Ar的混合气体对佥刚石薄膜图形化的刻蚀主要工艺参数如射频功率、工作气压、气体流量及反应气体成分等均对刻蚀速率和刻蚀界面形貌产生不同程度的影响。刻蚀中,当工作气压12Pa及气体流量50sccm稳定时,射频功率与刻蚀速率呈线性变化,但射频功率过高（大于135W）则掩模刻蚀生成物沉积在金刚石薄膜表面而发黑;对于给定的工艺条件下,金刚石薄膜的刻蚀速率并不强烈依赖于混合气体中氧气的含量。     

TiN薄膜的制备及其纳米力学性能研究

采用磁控溅射工艺制备了TiN薄膜,借助X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪(nano-indentation)等,研究了薄膜的相结构、表面微观形貌、纳米硬度、弹性模量等,讨论了薄膜制备工艺参数,如基体温度、溅射功率、基体负偏压等的影响.结果表明,Ti N薄膜为多晶态,溅射功率、基体负偏压和基体温度等条件对薄膜的形貌、结构及纳米硬度、弹性模量等的影响比较复杂.     

PECVD工艺参数对SiO_2薄膜光学性能的影响

为探索利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depo-sition,PECVD)技术制作光学薄膜的有效方法.以SiH4和N2O作为反应气体,通过采用M-2000UI型宽光谱变角度椭圆偏振仪对制作样片进行测试,分析了薄膜沉积过程中的不同的工艺参数对SiO2薄膜光学性能的影响.实验结果表明:在PECVD技术工作参数范围内,基底温度为350℃,射频功率为150 W,反应气压为100 Pa时,能够沉积消光系数小于10-5,沉积速率为(15±1)nm/min,折射率为(1.465±0.5)×10-4的SiO2薄膜.     

溅射功率对离轴倾角沉积氧化锌薄膜结晶和光学性质的影响

氧化锌作为宽禁带半导体在室温下具有高激子束缚能(60 meV)、化学性能稳定、良好的压电性能和光学性能等优点,在光发射器件等光电技术领域应用非常广泛.拟通过采用离轴倾角溅射的方法,探究溅射功率对氧化锌薄膜的结晶和光学性质的影响.相比于分子束外延和金属有机化学气相沉积等薄膜生长技术,磁控溅射具有明显的成本优势,薄膜纯度高、致密性以及均匀性良好,适于大尺寸生长.相比于传统的共轴垂直溅射,离轴倾角沉积可以使溅射到基片表面的粒子获得更多的横向迁移能,进而更容易迁移到合适的位点,有利于薄膜的高质量生长.在众多生长参数中,溅射功率是影响薄膜沉积以及薄膜晶体质量等物性的重要因素.因此,将采用射频磁控溅射就不同的溅射功率对氧化锌薄膜的形貌、结构以及发光性质等影响展开研究.     

封闭式电子回旋共振等离子体低温沉积SrTiO3膜

在室温条件下，用封闭式电子回旋共振(MCECR)等离子体溅射方法沉积了SrTiO3(STO)膜．用Ar等离子体在Si基片上溅射的STO膜是非晶的，然而用Ar／O2等离子体在Pt／Ti／SiO2／Si上溅射的是充分结晶的STO膜．为了使非晶薄膜结晶，用电炉加热或28GHz微波辐射对非晶STO膜进行退火处理．采用微波辐射，使基片温度为573K时，在Si上的STO膜退火后的介电常数大约为260，这值近似等于块状STO材料的介电常数．由于微波辐射能够降低薄膜的退火温度和提高薄膜的电特性，因而被认为是非常有用的．     

磁控溅射法制备镍热敏薄膜的工艺研究

为了提高用作红外探测器敏感材料的镍膜的性能,采用直流磁控溅射的方法在载玻片上制备测辐射热计的热敏感薄膜一镍膜,靶材选用高纯镍（99．99％）．采用四探针电阻特性测试仪测试了所制备的镍热敏薄膜在不同温度下的方块电阻,根据测试曲线计算薄膜的电阻温度系数（TemperatureCoefficientofResistance,TCR）．研究了工作气压、氩气流量以及溅射功率对镍膜TCR的影响．实验研究表明,当溅射功率为225W,工作气压为1Pa,氩气流量为120sccm,溅射时间为3min时,制备出的镍膜方阻为2．9Ω／口,TCR为2．3×10^-3／K．     

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题,开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO:1%CeO2薄膜,利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点,选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件,同时通过悬挂芯片双点焊工艺,使元件更加小型化.长期检测结果表明,此类元件气敏特性和稳定性良好,适合进一步推广应用.     

光子计数成像探测器电荷感应层Ge薄膜特性研究

为了研究光子计数成像系统中感应电荷层Ge薄膜的制备工艺,改善光子计数成像系统的成像稳定性,采用直流磁控溅射法在熔石英衬底上制备了Ge薄膜,分析了工作气体Ar气通入量对Ge薄膜沉积速率的影响,利用表面轮廓仪及四探针表面电阻仪对样品分别进行了表面粗糙度及电学性能的表征。结果表明：随着Ar气通入量的增加,Ge薄膜沉积速率先上升后下降,在Ar气通入量为15sccm时,Ge薄膜的沉积速率出现极大值;Ge薄膜的表面粗糙度及薄膜电阻率均随着Ar气通入量的升高而增大;薄膜越厚,其电阻受氧化影响越小,电学性能越稳定。     

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题,开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO：1?O2薄膜,利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点,选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件,同时通过悬挂芯片双点焊工艺,使元件更加小型化.长期检测结果表明,此类元件气敏特性和稳定性良好,适合进一步推广应用.     

工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响

用射频溅射法将立方氮化硼(C-BN)薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,薄膜的成分由傅里叶变换红外吸收谱和X射线衍射谱标识.在其他条件不变的情况下,研究了工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响.研究结果表明,工作气压是影响c-BN薄膜生长的重要参数,要得到一定立方相体积分数的氮化硼薄膜,必须要有合适的工作气压.工作气压等于或高于2.00 Pa时,立方相不能形成;工作气压为 0.67 Pa时,得到了立方相体积分数为92%的立方氮化硼薄膜.     

射频功率对Cu/Ag导电薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射工艺以Cu／Ag合金为靶材在高阻半导体Cd1-xZnxTe上制备导电薄膜。系统地研究了溅射功率对沉积速率、薄膜电阻率、组织形貌及接触性能的影响。结果表明，沉积速率随溅射功率的增加呈线性增加，薄膜电阻率随功率增大而增大。电流-电压关系（I—U）测试表明在高阻Cd1-xZnxTe上溅射Cu／Ag薄膜后不经热处理已具有良好的欧姆接触性，溅射功率为100W时的接触性能好于功率40W时的接触性能。     

磁控溅射钛膜的沉积过程及表面形貌研究

实验研究了在磁控溅射工艺的溅射功率和工作压强恒定的情况下,薄膜在基底表面的沉积及生长的过程.结果表明,在溅射参数恒定、Ti膜尚未连续的情况下,薄膜的覆盖率的对数与时间基本成正比关系,即薄膜的覆盖率随时间指数增加.在薄膜连续后,出现晶粒长大并合并的现象.薄膜的生长方式为先层状生长再岛状生长.     

工作气压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法，在n型(100)Si基底上沉积了氮化硼(BN)薄膜，并在超高真空系统中测量了BN薄膜的场发射特性．研究发现，沉积时工作气压的变化对BN薄膜的场发射特性有很大影响，工作气压为2Pa时沉积的BN薄膜样品的场发射特性较好，其阈值电场为6V/μm，场发射电流为320μA／cm^2．F—N曲线表明，在外加电场的作用下，电子是通过隧道效应穿透BN薄膜表面势垒发射到真空的．     

磁控溅射工艺对涤纶基布的耐磨性探究

通过使用金属铜和金属铝两种不同金属材料在涤纶基布表面沉积纳米铜膜、纳米铝膜,制备镀膜涤纶织物,并对纳米铜膜和纳米铝膜的耐磨性进行研究,探讨不同纳米金属薄膜与涤纶基布的结合性能影响以及溅射参数对薄膜结合性能的影响。结果表明:在相同条件下,纳米铜膜与涤纶基布的结合性能优于纳米铝膜,对同一种纳米金属薄膜而言,随着时间的增长以及功率的增长,涤纶薄膜织物的耐磨性提高。工作气压小于2Pa时,织物耐磨性随气压增长而提升,大于2Pa时,耐磨性反而降低。