退火温度对溅射Al膜微结构及应力的影响

用直流溅射法在Si基片上制备了 2 5 0nm厚的Al膜 ,并在不同退火温度下进行退火处理 ,用X射线衍射和光学干涉相位移法对薄膜的微结构及应力随退火温度的变化进行了研究。结构分析表明 :退火后的Al膜均呈多晶状态 ,晶体结构仍为面心立方 ;随着退火温度由 2 0℃升高到 4 0 0℃ ,薄膜的平均晶粒尺寸由 2 2 8nm增加到 2 5 1nm ;薄膜晶格常数在不同退火温度下均比标准值 4 0 4 96 A稍小。应力分析表明 :随退火温度的升高 ,Al膜应力减小 ,30 0℃时平均应力减小为 2 730× 10 8Pa且分布均匀 ;在 4 0 0℃时选区范围内应力差仅为 3 82 8× 10 8Pa。     

退火温度对硅基溅射铜膜应力的影响

采用光学相移法 ,对Si基片上Cu膜应力随退火温度的变化进行了研究。研究表明 :随退火温度的升高 ,Cu膜应力减小 ,2 0 0℃时平均应力减小为 - 0 2 6 1× 10 8Pa,且应力分布均匀 ,在选区范围内应力差仅为 2 2 4 4× 10 8Pa。同时用X射线衍射技术测量分析了Cu膜经过不同退火温度热处理后的微结构组织 ,研究了Cu膜的微结构对其应力的影响     

快速退火对溅射沉积Al膜微结构及应力的影响

用直流溅射法在聚酰亚胺（PI）基底上制备了300nm厚的Al膜,并进行快速退火（RTA）处理。用X射线衍射、扫描电子显微镜和曲率法对Al薄膜的微结构及应力随退火温度和时间的变化进行了研究。结果表明,采用快速退火可以使其压应力松弛,甚至转变成张应力。     

衬底温度对ZnS薄膜微结构和应力的影响

采用射频磁控溅射法分别在不同温度衬底上制备了厚度为320nm的ZnS薄膜,用XRD和光学相移技术研究了不同衬底温度下薄膜的微结构和应力.结果表明:不同温度衬底上沉积的ZnS薄膜均呈多晶状态,衬底温度由50℃上升到400℃的过程中,其择优取向发生了变化,晶粒有明显的生长方向;ZnS薄膜应力随着衬底温度升高逐渐减小,衬底温度在250～350℃之间的ZnS薄膜应力较小且在选区内分布比较均匀.     

Ar压强对硅基Al膜应力和微结构的影响

用直流磁控溅射法在室温Si基片上制备了溅射时间分别为5 min和10 min,氩气压强分别为0.7、3、6 Pa的6种Al膜,用光学相移法和X射线衍射法对Al膜的应力和微结构随着压强的变化进行了研究.应力分析表明:在同一溅射时间,随着氩气压强的减小,Al膜厚度增大,在相同选区范围内,Al膜的应力差变小,应力分布趋于均匀.结构分析表明:制备的Al膜呈多晶状态,晶体结构仍为面心立方,在相同溅射时间下,压强为0.7 Pa的Al膜结晶度最好.随着压强的减小,平均晶粒尺寸和晶格常数增大.     

溅射功率和退火温度对GeSbTe相变薄膜内应力的影响

通过磁控溅射方法制备了GeSbTe薄膜.借助原子力显微镜,X射线衍射仪和应力测试仪等仪器,并结合对薄膜表面形貌和晶体结构的分析,研究了溅射功率和退火温度对薄膜内应力的影响.结果表明:当溅射功率较小时,内应力随着溅射功率的增大而增大,在50W左右时达到最大值,随后又随着溅射功率的增大而减小.退火温度为160℃时,薄膜发生非晶态向fcc晶态结构的相变,由于Te原子析出到晶粒边界,导致薄膜的内应力急剧增大到最大值为100MPa左右,而后随着退火温度的升高而下降,fcc结构向hex结构转变时,内应力变化并不明显.     

退火温度对Ge-SiO2薄膜结构的影响

用射频磁控溅射制备了Ge-SiO2薄膜，在N2的保护下对薄膜进行了不同温度的退火处理。使用傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）技术，X射线衍射谱（XRD），X射线光电子能谱（XPS）分析样品的微结构，研究样品在退火中发生的结构，组分的变化，结果表明退火温度对薄膜的结构，尤其是薄膜中的GeO含量和GeO晶粒的大小的影响是显著的，并对其做了详尽的分析讨论。     

退火温度对SmCo永磁薄膜微结构及磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备SmCo薄膜,研究了退火温度对薄膜微结构及磁性能的影响。XRD分析结果表明,当退火温度为600℃时,SmCo5相析出,而Sm2Co17相在700℃析出。SEM照片可看出,退火温度高于900℃时,六方柱状的SmCo5相和菱方状的Sm2Co17相全部析出。随着退火温度的升高,晶粒尺寸增大,当温度达940℃时,晶粒尺寸减小,而在980℃时,晶粒尺寸又将增大。VSM测试表明,与制备态的薄膜相比,退火后的薄膜在垂直于膜面方向的矫顽力、剩余磁化强度及最大磁能积都增大。960℃时得到矫顽力和剩余磁化强度的最大值,800℃时得到最大磁能积的最大值。     

退火温度对TiO2基电阻开关器件性能的影响

采用直流磁控溅射法在n+-Si上制备了TiO2薄膜,采用电子束蒸发镀膜仪在TiO2薄膜上沉积Au电极,获得了Au/TiO2/n+-Si结构的器件.研究了退火温度对薄膜结晶性能及器件电阻开关特性的影响.Au/TiO2/n+-Si结构的器件具有单极性电阻开关特性,置位(set)电压,复位(reset)电压、reset电流及功率的大小随退火温度的不同而不同,并基于灯丝理论对器件的电阻开关效应的工作机理进行了探讨.研究结果表明,500℃退火的器件具有良好的非易失性.器件高低阻态的阻值比大于103,其信息保持特性可达10年之久.在读写次数为100次时,器件仍具有电阻开关效应.     

对Ag/Cu薄膜退火应力的模拟

采用基片曲率法测量并研究了Ag／Cu薄膜的应力与温度的关系．初始应力为-250MPa压应力，退火后为370MPa拉应力．采用基于形变机制图的模型模拟了应力与温度关系的实验曲线，结果表明，温度和应力不同，在薄膜内起作用的主要形变机制也不同．可能的形变机制包括位错滑移、幂律蠕变以及扩散蠕变机制．薄膜比块体材料的应变速率低，在同样的应力下应变更加困难．在退火过程中，薄膜内先使应力松弛的是Ag，将Ag各蠕变机制中的激活能提高到块体材料的1.25～1.35倍，模拟曲线与实验曲线符合得很好。     

Influence of annealing temperature on the properties of ZnO:Zr films deposited by direct current magnetron sputtering

Transparent conducting zirconium-doped zinc oxide (ZnO:Zr) films were deposited on quartz substrates by direct current (DC) magnetron sputtering at room temperature. The influence of post-annealing temperature on the structural, morphological, electrical and optical properties of ZnO:Zr films were investigated. When annealing temperature increases from room temperature to 573 K, the resistivity decreases obviously due to an improvement of the crystallinity. However, with further increase in annealing temperature, the crystallinity deteriorates leading to an increase in resistivity. The films annealed at the optimum annealing temperature of 573 K in vacuum have the lowest resistivity of 9.8 × 10⁻⁴ Ω cm and a high transmittance of above 92% in the visible range.     

Ag纳米粒子磁控溅射制备及其热稳定性研究

利用磁控溅射在玻璃衬底上制备Ag纳米粒子及其氧化物（AgOx）薄膜，通过高温退火实验，研究银及AgOx薄膜的热稳定特性。采用x射线衍射分析薄膜的晶相结构，采用UV-Vis分光光度计测定薄膜的吸收光谱。结果表明：Ag纳米薄膜在450nm附近出现特征吸收峰，200℃退火后，峰位蓝移，400℃退火后，吸收峰显著减弱，表明Ag纳米粒子在退火过程中发生了蒸发；AgOx薄膜在200℃下退火后，出现Ag纳米粒子特征吸收峰，表明AgOx的热分解，400℃退火同样导致Ag纳米粒子的蒸发。     

金属Ag微网格修饰ITO薄膜的制备及光电性能

利用聚苯乙烯(PS)微球模板技术和直流磁控溅射技术在ITO(In2O3∶Sn)薄膜表面进行Ag的微网格修饰,得到具有良好周期性的表面结构。研究了PS微球直径和直流磁控溅射Ag时间对ITO薄膜表面形貌、可见光区透过率、漫反射率和导电性能的影响。实验及分析证明,对ITO表面进行Ag微网格修饰,当微球直径为2μm,溅射时间为30s时,最大可提高薄膜的导电性能19.5%,其漫反射性能可提高200%,同时在可见光区透过率的降低控制在10%以下,这将有助于提高ITO薄膜作为太阳能电池透明电极的陷光性能。     

Microstructure analysis of Ag films deposited by low-voltage sputtering

The microstructure of Ag films was investigated as a function of the cathode voltage during sputter deposition. It was found that the resistivity of the Ag films decreased when the Ag film was deposited at low cathode voltage using a magnetron cathode with high-magnetic flux density. X-ray diffraction measurement revealed that the Ag films deposited at low cathode voltages exhibited higher crystallization degree and larger crystallites. Besides, it was confirmed from glancing incident X-ray reflectivity measurement that the density of the Ag films increased with decreasing in the cathode voltage. It can be concluded from these results that the improvements in the resistivity and microstructure of Ag films result from the low-voltage sputtering. It can be concluded that the kinetic energy of the Ar gas particles decreased with decreasing the cathode voltage; as a result, the microstructure of Ag films should be improved.     

溅射功率对Ca2Si薄膜性质的影响

采用射频磁控溅射技术在Si（100）衬底上沉积了si-ca-si薄膜，并在高真空条件下对样品进行退火处理，直接生成立方相Ca2Si薄膜。研究了不同溅射功率对薄膜的晶体结构、表面（断面）形貌的影响，并对其光学性质进行了测试分析。结果表明：Ca2Si薄膜为立方结构且具有沿（111）向择优生长的特性，当溅射功率为120W时，Ca2Si薄膜变的均匀、致密，在400-800nm波长范围内，溅射功率对折射率n和吸收系数k的影响较小。     

Structure and tribological properties of Ag films deposited at low temperature

The effects of substrate temperature on the structure and tribological properties of Ag films deposited at low temperatures (LT, 130-217 K) by arc ion plating (AIP) have been studied. The structure and morphology of the Ag films were analyzed by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and field emission scanning electron microscope (FESEM). The results showed that there exist (1 1 1) and (2 0 0) preferred orientation transitions for decreasing temperature at different bias voltages. The tribological properties were evaluated by a ball-on-disk tribometer and wear tracks were analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM). The results show that substrate deposition temperature significantly affected the wear of LT Ag films. For each bias voltage studied, the film showing the highest wear rate was deposited at the lowest temperature and the film with the lowest wear rate, (significantly lower than room temperature (RT) deposited Ag films), was deposited at a temperature between the highest and the lowest temperatures examined. The wear mechanism was discussed in terms of lubrication effect of film material transferred to the counterpart and its dependence on the microstructure of the original deposited film.     

室温直流磁控溅射制备ITO膜及光电性能研究

室温条件下,在玻璃衬底上,采用直流磁控溅射法制备了ITO膜.研究了溅射压强,氧流量和溅射功率等工艺参数对薄膜光电性能的影响.结果表明当Ar流量为44.2 sccm和溅射时间20 min等参数不变时,溅射气压0.7 Pa,氧流量0.62 sccm和溅射功率130 W为最佳工艺条件.并得到了电阻率5.02×10-4 Ω·cm,在可见光区平均透过率80%以上ITO薄膜.