溅射功率对PET基表面沉积纳米铜膜特性影响

室温条件下采用射频磁控溅射法在涤纶(PET)平纹机织物表面沉积纳米Cu薄膜,借助原子力显微镜(AFM)分析溅射功率的变化对铜膜表面形貌、粒径的影响;同时研究不同溅射功率条件下制备的沉积纳米铜织物透光性能、导电性能及界面结合性能。实验结果表明,随着溅射功率增加,纳米铜膜颗粒大小、表面粗糙度随之减小,铜膜的均匀性、致密性先提高后下降;经Cu镀层处理的涤纶平纹织物对紫外光和可见光透射率明显低于原样,溅射功率提高能使样品屏蔽紫外线和可见光效果变好,但功率提高到120W后,屏蔽效果增加不明显;铜膜方阻随溅射功率提高而减小,导电性能增强,而铜膜与基材的剥离强力先增加后减少。     

基底的结构形态与磁控溅射织物导电性能的关系

通过磁控溅射方法使得金属粒子与织物结合在一起,制备导电织物。并对不同基材磁控溅射织物的导电性能测试,分析比较了涤纶针织布、涤纶机织物、纯棉机织物和纸板上溅射铜膜的导电性能。采用扫描电子显微镜(SEM)对织物进行表征,观察基底的表面形貌。研究了基布的连续性和致密性对导电性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明:不同的基底材料对磁控溅射镀膜织物的导电性能影响有一定的差异,基底材料结构越致密、表面越连续,其导电性能越好。     

ZnO/Cu多层膜的制备及电磁屏蔽性能研究

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构Cu单层膜和ZnO/Cu多层膜,利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在ZnO薄膜表面生长的Cu膜比在PET织物表面生长的Cu膜的均匀性、电学性能要好;在Cu镀膜时间相同的情况下,随着ZnO镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能先提高后降低,当ZnO镀膜时间为20min时,多层膜的电学性能达到最好;在ZnO镀膜时间相同的情况下,随着Cu镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能和织物表面颗粒均匀性经历了先提高、最后趋于稳定的过程,屏蔽效能最大平均值达到56dB。     

磁控溅射工艺参数对涤纶机织物基纳米金属薄膜抗静电性能的影响

在室温条件下采用磁控溅射技术在涤纶机织物表面沉积金属薄膜,利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察纳米金属薄膜的表面形貌,通过分别改变磁控溅射工艺参数溅射时间、溅射功率和气体压强,研究其对试样抗静电性能的影响。实验结果表明,溅射时间和溅射功率对镀金属薄膜试样的抗静电性能均影响较大,而气体压强影响相对较小。溅射时间40min、溅射功率120W、气体压强1.6Pa工艺条件下,镀Cu膜试样的抗静电性能最好;溅射时间40min、溅射功率120W、气体压强1Pa或1.6Pa工艺条件下,镀Ag膜试样的抗静电性能最好,而且镀Ag比镀Cu薄膜试样的抗静电性能更优异。     

磁控溅射法沉积纳米Cu薄膜的性能研究

采用卷绕型磁控溅射设备在涤纶(PET)针刺毡表面沉积了纳米结构Cu薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜的组分和结晶状态进行了分析,用原子力显微镜(AFM)分析了不同溅射工艺参数对纳米Cu薄膜微观结构和颗粒直径的影响,并较为系统地分析了溅射功率、工作气压和沉积时间对镀铜PET针刺毡导电性能的影响。结果表明,增大溅射功率,镀铜PET针刺毡导电性和Cu膜均匀性变好,但应控制在6kW以下;随工作气压的增大,薄膜方块电阻先减小后增大,薄膜厚度更加均匀;随着沉积时间的延长,Cu粒子的直径增大,Cu膜的导电性和均匀性明显变好。     

层状复合电磁屏蔽材料的制备及性能研究

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构单层膜、双层膜及层状复合薄膜(在织物两面分别沉积薄膜),利用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在总镀膜时间不变的情况下,层状复合薄膜的电学性能明显优于单层膜和双层膜电学性能,Cu层状复合薄膜电学性能要好于Al层状复合薄膜的电学性能;随着Cu镀膜时间的增加,复合薄膜的颗粒均匀性和电学性能都有所提高,当织物两面镀膜时间各为60min时,屏蔽效能达到80dB。     

碳纤维毡表面磁控溅射纳米铜薄膜的工艺优化

以碳纤维毡为基材,优化了采用磁控溅射技术在其表面沉积纳米铜薄膜的工艺参数。运用正交试验分析方法,选取沉积时间、溅射功率和工作压强3个参数为因素,分析了各因素对碳纤维毡的电磁屏蔽效能和导电性能的影响。实验表明:磁控溅射铜薄膜后,碳纤维毡的电磁屏蔽效能提高了116.25%,导电性能提高了45.81%。;碳纤维毡表面溅射沉积铜薄膜的最佳工艺方案为:沉积时间50min,工作压强0.4Pa,溅射功率80W。     

磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响北大核心CSCD

本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。     

磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响

本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。     

非织造布表面反应溅射沉积ZnO薄膜及其结构与性能分析

实验采用低温直流磁控溅射技术，经O2和Zn在真空腔内反应、在涤纶纺粘非织造布表面沉积ZnO功能性纳米薄膜。运用能量散射X射线能谱仪（EDX）分析样品镀层前后元素组成的变化及其含量，并利用原子力显微镜（AFM）分析纳米结构表面镀层的形貌及其与直流溅射工艺参数的关系。分析表明：ZnO颗粒尺寸在一定范围内随氧氩比的增大而增大，氧氩比为20sccm：20sccm时较合适；溅射功率和镀膜厚度的增加均使ZnO颗粒尺寸增大，溅射功率过大会导致ZnO颗粒发生畸变；溅射压强增加颗粒直径则是先增大后减小，同时压强增大颗粒均匀性和取向性变差。利用织物感应式静电测试仪测试镀层前后织物的抗静电性能，发现经镀层后非织造布的抗静电性能得到了显著的改善，而且随着膜厚的增加抗静电性能提高也很明显。     

Study on the structural, electrical, optical, adhesive properties and stability of Ga-doped ZnO transparent conductive films deposited on polymer substrates at room temperature

Flexible optoelectronic devices are attractive because of light weight, small volume, flexibility and easy transport. Transparent conductive oxide thin films deposited on polymer substrates could satisfy the flexibility for optoelectronic devices. Ga-doped ZnO (GZO) films have been prepared on polycarbonate substrates by radio frequency magnetron sputtering at room temperature. The dependence of the structural, electrical, optical and adhesive properties for films on the sputtering powers was investigated. We also investigated the stability of the electrical property through doing Hall-effect measurements 18 months later. The lowest sheet resistance was 5.8 Ω/sq. After 18 months, the lowest sheet resistance was 6.5 Ω/sq. The stability of the electrical property is excellent. The average transmittance in the visible region of all the films was as high as 85 %, using air as reference. The good transparency-conducting property, excellent stability and room-temperature deposition on polymeric substrates enable GZO films to be widely used in optoelectronic devices.     

直流磁控溅射功率对溅射生长GZO薄膜光电性能的影响

本文采用直流磁控溅射沉积系统在玻璃基底上沉积镓掺杂氧化锌(GZO)薄膜,将溅射功率从120W调整到240W,步长为30W,研究功率变化对GZO薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能和电学性能的影响。结果表明,溅射功率对GZO薄膜电阻率有显著的影响。溅射功率为210W时薄膜呈现最低电阻率为3.31×10~(-4)Ω·cm,可见光波段平均光学透光率接近84%。随着溅射功率的增加,薄膜表面形貌和生长形态发生较大变化,并直接得到具有一定凸凹不平的微结构,GZO薄膜的致密性先增加后降低。     

直流磁控溅射功率对ITO薄膜光学性能的影响

本实验的ITO薄膜样品是利用直流磁控溅射技术在玻璃基片上沉积而成的。通过改变溅射功率,研究不同溅射功率对ITO薄膜光学性能的影响。经各实验测试后发现：在实验给定的功率区间内,ITO薄膜的厚度随着溅射功率的增加而增加,其可见光透过率则随之降低。     

Growth and characterization of indium tin oxide thin films deposited on PET substrates

Transparent and conductive indium tin oxide (ITO) thin films were deposited onto polyethylene terephthalate (PET) by d.c. magnetron sputtering as the front and back electrical contact for applications in flexible displays and optoelectronic devices. In addition, ITO powder was used for sputter target in order to reduce the cost and time of the film formation processes. As the sputtering power and pressure increased, the electrical conductivity of ITO films decreased. The films were increasingly dark gray colored as the sputtering power increased, resulting in the loss of transmittance of the films. When the pressure during deposition was higher, however, the optical transmittance improved at visible region of light. ITO films deposited onto PET have shown similar optical transmittance and electrical resistivity, in comparison with films onto glass substrate. High quality films with resistivity as low as 2.5 × 10^− 3 Ω cm and transmittance over 80% have been obtained on to PET substrate by suitably controlling the deposition parameters.     

氮掺杂对SnO2薄膜光电性能的影响

SnO2薄膜具有透明导电的特性,因而被制成透明电极而广泛应用于平板显示器和太阳能电池中。研究表明,经掺杂的薄膜具有更优异的光电性能,然而传统的掺杂元素Sb,Te或F较为昂贵且有毒性,因此,掺氮将有望解决上述问题。本文利用反应射频磁控溅射法制备出不同氧含量的SnO2以及氮掺杂SnO2薄膜,并分析了薄膜的形貌结构及光电性能。结果表明:薄膜沉积过程中氧分压和氮掺杂对薄膜性能影响较大。在SnO2薄膜中,晶粒呈包状形态,随着氧分压的增加,晶粒取向从(101)转向(110)方向,晶粒尺寸逐渐变小,可见光透光率提升到80%以上,光学带隙增加到4.05 eV;在氮掺杂SnO2薄膜中,晶粒呈四棱锥形态,晶粒取向为(101)方向,随着氧分压的增加,可见光的透过率同样提升到80%以上,光学带隙增加到3.99 eV。SnO2薄膜和氮掺杂SnO2薄膜的电阻率最低分别达到1.5×10-1和4.8×10-3Ω.cm。     

溅射功率对AZO透明导电薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积了AZO透明导电薄膜,并用原子力显微镜观测了薄膜表面形貌,XRD测试了薄膜相结构和单色仪测试了薄膜透射率。结果表明,制备的薄膜具有高度c轴择优取向性,其表面平整,晶粒均匀致密。当溅射功率为180W、溅射气体流量为15sccm、基片温度为200℃时制得的薄膜方阻为10Ω/□,在可见光区平均透射率大于85%。     

涤纶基材表面沉积Ag/ZnO复合膜形貌结构及性能研究

以组织结构不同的纯涤纶非织造布、机织布、针织布作为基材,采用直流射频共溅法,在织物表面沉积Ag/ZnO复合膜,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对镀膜织物的表面形貌以及结构成分进行分析,测试了镀膜织物的抗静电、抗紫外线性能。结果表明:沉积Ag/ZnO复合膜后,机织布表面最不平整,针织布表面最平整;纯涤纶非织造布的结晶度较低。X射线光电子能谱表征证明Ag以单质形式存在于纯涤纶非织造布表面;纯涤纶非织造布的抗静电性最差,针织布最好;机织布抗紫外线性能最好,纯涤纶非织造布最差。     

电子束与电阻复合蒸发法制备Zr-Cu非晶薄膜及性能表征

主要采用电子束蒸发与电阻蒸发复合镀膜系统制备Zr-Cu二元非晶薄膜,衬底基板无冷却装置。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、微控四探针测量仪等仪器,系统地研究了样品沉积时间对薄膜厚度、微观结构、表面形貌以及电学性能的影响,另外还分析了与磁控溅射制备的Zr-Cu非晶样品的区别。结果显示,该复合镀膜技术制备的ZrxCu100-x非晶薄膜玻璃形成成分范围为x=30~85;薄膜的结构与性能对沉积时间比较敏感。样品随沉积时间的延长从非晶结构逐渐向非晶纳米晶复合结构转变;相比磁控溅射制备的薄膜样品,复合蒸发法制备的薄膜表面呈现较大尺寸的"团簇"形貌;样品的电阻率和方块电阻随沉积时间的延长逐渐减小。     

溅射功率对ZnO:Al薄膜光电性能的影响

采用射频磁控溅射工艺,以Al掺杂ZnO(ZAO)陶瓷靶为靶材在石英玻璃基片上制备出具有优良光电性能的ZAO透明导电薄膜,研究了溅射功率对薄膜光电性能的影响。在不同溅射功率条件下制备的ZAO薄膜具有很好的c轴择优取向。较大功率溅射有利于薄膜晶粒尺寸的增大、电阻率降低。ZAO薄膜在可见光区的透过率平均值高达90%以上,受溅射功率影响不大。在340nm-420nm波长附近ZAO薄膜透过率急剧下降,呈现明显的紫外吸收边;高的溅射功率提高了ZAO薄膜的光学带隙宽度。     

Characterization of copper oxide nanolayers deposited by direct current magnetron sputtering

Direct current reactive magnetron sputtering was used to deposit the thin layers of copper oxide (Cu₂O) on glass substrates. A solid disc of pure copper as the target was sputtered in an argon gas under sputtering pressures varying from 0.133 to 4 Pa. The effects of the sputtering power and pressure on the structural and optical properties of Cu₂O thin films were systematically studied. The deposited layers were characterized using X-ray diffraction, atomic force microscopy, profilometry and spectrophotometry. The optical transmission of the films was measured in the visible region. The increase in pressure resulted in a higher growth rate than increasing sputtering power. The increase in power produced Cu₂O thin films that were detrimental to the optical transmission of the films.