多晶沉积薄膜生长过程中织构演变的模拟研究

将织构组态熵的概念应用于沉积多晶薄膜织构演变的模拟研究,考虑膜沉积过程中晶体表面能各向异性及应变能各向异性的变化,建立了沉积薄膜晶体择优生长的定量模型;模拟了Ａｌ多晶薄膜沉积过程中晶体的生长规律,分析了织构演变的主要微观物理因素。     

甲烷浓度对金刚石薄膜织构的影响

采用热丝化学气相沉积法,以甲烷和氢气为反应气体,在硬质合金YG6基体上沉积了金刚石薄膜。研究了不同的甲烷浓度对金刚石织构变化趋势的影响。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对金刚石膜的表面形貌、织构形成进行了分析。结果表明:当基体温度为760℃,沉积气压为4×103Pa,甲烷浓度从1%到5%,都形成了(110)织构。但是,当甲烷浓度为3.3%时,有(100)织构。     

氮氩流量比对磁控溅射TiN薄膜生长织构的影响

采用直流反应磁控溅射法,通过控制氮氩流量比,在Si(111)衬底上沉积了TiN薄膜,并用织构系数来量化TiN薄膜的生长取向。对TiN薄膜的织构、物相组成、形貌进行表征,分析了溅射沉积过程中氮氩流量比对TiN薄膜生长织构的影响,同时还分析了不同织构薄膜的表面及截面形貌。结果表明:氮氩流量比低于1∶30时,薄膜的织构由(200)转变为(111),同时还出现了TiN0.61相;(111)织构的薄膜表面均匀,致密性好,粗糙度小,以氮氩流量比为1∶60时所得织构系数为1.63的(111)薄膜最好。     

衬底温度对CVD金刚石薄膜织构的影响

利用扫描电镜观察了CVD自支撑金刚石薄膜的表面形貌组织,利用X射线衍射技术检测了薄膜织构。研究表明,不同衬底温度条件下制备的金刚石薄膜形成不同的织构和表面形貌组织,衬底温度升高使生长速率参数α减小,金刚石晶体最快生长晶向由〈100〉晶向向〈011〉和〈111〉晶向转变,使得薄膜中{011}和{111}织构随温度提高不断...     

热处理对Fe84Ga16合金薄膜中内应力的影响

采用磁控溅射技术制备了Fe₈₄Ga₁₆薄膜并进行了退火处理,用SEM 和XRD研究了薄膜的显微结构和内应力,计算了溅射态和退火态薄膜的内应力。结果发现,溅射态和退火态薄膜都以A₂相存在,并随着退火温度的升高,择优取向变得愈加不明显。与退火后的薄膜相比,溅射态薄膜内应力更大,且为压应力。低温退火后,薄膜内应力有一定程度的减小,随着退火温度的升高,薄膜内应力又逐渐回升,但回升的幅度不大。     

磁过滤等离子体制备TiN薄膜中沉积条件对薄膜织构的影响

在室温条件下,利用自行设计的平面"S"形磁过滤等离子体设备,在(111)面单晶硅上制备TiN薄膜,通过改变基底偏压和反应气体成分,即通过改变氮气和氩气的气体流量来改变沉积离子的能量和密度,从离子轰击的角度研究了沉积条件对TiN薄膜织构的影响.对薄膜的表面形貌进行观察,用(θ～2θ)和1.5°掠入射2种X射线衍射方法对薄膜晶体结构和晶面取向进行了分析,对薄膜进行了电子衍射研究.结果显示磁过滤等离子制备的TiN薄膜表面平整光滑,颗粒尺寸为20～70 nm,且基底偏压和氩气流量的增大促使薄膜发生(111)面的择优取向,且(111)晶面与膜表面平行,而在高氩气流量的情况下,(200)和(220)面在薄膜平面也发生了定向排列.     

利用电子衍射照片确定ZrO2薄膜的织构状态

阐述了一种利用电子衍射照片半定量地确定薄膜织构状态的原理和方法,并确定了立方ZrO_2薄膜的织构状态.     

金属塑性变形中织构演化的计算机模拟

本文阐述了晶体塑性理论的基本原理,建立多晶体织构模型的方法,变形织构的分析方法,织构对于塑性成形过程的影响,并同了若干塑性变形过程中织构演化的模拟实例。     

EFFECT OF RESIDUAL STRESS ON THE MARTENSITIC TRANSFORMATION OF SPUTTER-DEPOSITED SMA THIN FILMS

TiNi thin films were sputter-deposited on circular single-cry stal silicon substrates un-der various sputtering parameters. The crystal structure and residual stress of the as-deposited films were determined by X-ray diffraction and substrate-curvature method. The phenomenon of stress-suppressed martensitic transformation was observed. R is considered that the residual stresses in SMA thin films based on circular substrates act as balanced biaxial tensile stresses. The status of equilibrant delays the align-ment of self-accommodated variants and the volume shrinkage during the martensitic transformation.     

等轴应变作用下Cu,Al薄膜的取向择优生长

用分子动力学方法模拟了Cu双晶和Al双晶薄膜的（111）生长,模拟时假定在薄膜平面内保持恒定的等轴双向应变,薄膜中两晶粒的能量计算表明：不同晶粒的能量存在差异,能量较低的晶粒在沉积中择优生长,逐渐取代能量较高的晶粒,Cu膜择优生长速率显著高于Al膜：两种薄膜择优生长的机制完全不同,Cu膜中处于不利位向的晶粒通过孪晶过渡转变为择优取向,转变完成、晶界湮灭后薄膜中残留的缺陷为位错;而Al膜则是通过无序结构重结晶实现上述转变,转变完成、晶界湮灭后薄膜中残留的缺陷为间隙原子,文中对上述择优生长驱动力的来源、以及在纳米多晶中的重要性进行了讨论。     

晶粒度对立方系材料织构及残余应力分析的影响

本文推导了立方系伪各向同性多晶体由织构取向因子分析的分辨力所决定的临界晶粒度及对残余应力测试产生影响的临界晶粒度，说明了伪各向同性多晶体在织构分析无法分辨的晶粒度区域，仍可能产生残余应力测试曲线的非线性现象，并以钢铁材料的应力测试为例，说明在一定的晶粒度下，ｄ－ｓｉｎ２Ψ关系出现非线性时，必须同时考虑晶粒度及织构对Ｘ射线应力测定曲线振荡现象的贡献。     

多晶柱状Cu膜的表面粗化与织构

用磁控溅射工艺分别在Si和Al2O3衬底上沉积两种不同织构组分的多晶柱状Cu膜,基于动力学标度方法表征两种薄膜的表面粗化特征．结果表明,Cu（111）取向晶粒组分多的薄膜的生长指数较大、表面粗化速率较快．对于较低温度下沉积的多晶柱状薄膜,基于其晶粒几何形态和弱化的晶界限制的特点,提出了一种表面粗化机制,认为薄膜的表面粗化主要依赖于其晶粒表面的粗化过程,而薄膜织构决定了薄膜表面粗化速率．     

TEXTURE DETERMINATION OF THIN FILM ZrO_2 BY ELECTRON DIFFRACTION

A method for semi-quantitative determination of thin film texture using electron diffrac-tion is described.The texture state of a zirconia thin film with a cubic structure hasbeen determined in this way and is presented as an example.     

表面施加含稀土氧化物薄膜对Fe25Cr高温氧化的“活性元素效应"

研究了表面施加含有不同量Ｙ２Ｏ２的Ｃｒ２Ｏ３和Ａｌ２Ｏ３薄膜对Ｃｒ２Ｏ３形成合金Ｆｅ２５Ｃｒ在１０００℃、１０４ＰａＯ２环境中高温氧化的作用。结果发现含Ｙ氧化物薄膜明显降低了Ｃｒ２Ｏ３层的生长速度,而且含Ｙ复合氧化物薄膜的作用大于 Ｙ２Ｏ３薄膜,此时,Ｃｒ２Ｏ３层表面形貌发生了较大的变化,间接证据表明Ｃｒ２Ｏ３的生长机制的由阳离子向外扩散为主转变阴离子向内扩散为 主,通过表面施加含Ｙ的氧化物薄膜产生     

超薄金属膜电磁波传输性能的研究

利用谐振吸收原理和传输线理论分析了超薄金属膜的吸波性能．测量了Al,Ni薄膜的方块电阻及其用于不同厚度泡沫结构的平板反射率,实验结果表明：超薄金属膜结构可以实现谐振吸收;吸波性能由介质材料和金属薄膜共同决定,讨论了超薄金属膜结构中泡沫厚度对吸收峰位的影响,及金属薄膜的方块电阻对吸收峰值的影响。     

Co对弧光放电离子镀WC－Co膜生长的影响

利用弧光放电离子镀法获得了难熔超硬ＷＣ－Ｃｏ膜（其中含Ｃｏ为０，４，１５ｗｔ－％）．随着Ｃｏ含量的增加，使真空室里等离子态趋于稳定，并使成膜速度增加；其组织结构为Ｔｈｏｒｎｔｏｎ图里的Ｔ区，并逐渐由柱状晶组织变成致密的组织结构。