离子束辅助沉积制备TiO2—Nb2OT氧敏薄膜

采用离子束辅助沉积方法在Ａｌ２Ｏ３陶瓷衬底上制备了ＴｉＯ２－Ｎｂ２Ｏ５的氧敏薄膜。考察了薄膜组分比及退火温度对薄膜氧敏特性和结果的影响。电阻－氧分压特性测试结果表明，纯Ｎｂ２Ｏ５薄膜的氧敏特性优于纯ＴｉＯ２薄膜；掺入少量的Ｔｉ可使Ｎｂ２Ｏ５薄膜的氧敏特性提高，以５ｍｏｌ％ＴｉＯ２掺杂的Ｎｂ２Ｏ５薄膜最佳；     

离子束辅助沉积制备多晶Al_2O_3薄膜

利用电子枪蒸镀 Al_2O_3,同时辅以 Ar 离子轰击的离子束辅助沉积方法(IBAD)制备 Al_2O_3薄膜,并与单纯电子枪蒸镀方法(PVD)制备的薄膜进行了结构和表面形貌的比较。IBAD 法可以得到结构均匀致密的γ-Al_2O_3晶态薄膜,而 PVD 方法仅能得到非晶态疏松的结构。分析结果表明,薄膜沉积过程中,提高离子轰击能量和增加基片加热温度在一定程度上具有相同的效果。     

离子束辅助真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜及抗菌性能研究

采用离子束辅助真空电弧沉积技术在玻璃衬底上制备了氮掺杂的TiO_2薄膜样品,通过X射线衍射(XRD)、XPS以及UV-Vis分光光度计等测试手段对离子束辅助沉积样品的结构、表面成分及抗菌活性进行了分析,研究了经离子束辅助沉积氮掺杂的TiO_2薄膜的抗菌性能。结果表明:离子束辅助沉积的氮掺杂的TiO_3薄膜为非晶态结构,热处理后向锐钛矿转变,出现(101)面的择优取向。离子束流越大,TiO_(2-x)N_x薄膜红移的越少;抗菌活性随着离子束流的增加而减弱,但离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜抗菌活性均比传统真空电弧沉积的薄膜抗菌活性高。离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌自然光照的抑菌率的抗菌率均可达99.9%以上。     

离子束辅助沉积制备多晶Al2O3薄膜

利用电子枪蒸镀Ａｌ２Ｏ３，同时辅以Ａｒ离子轰击的离子束辅助沉积方法（ＩＢＡＤ）制备Ａｌ２Ｏ３薄膜，并与单纯电子枪蒸镀方法（ＰＶＤ）制备的薄膜进行了结构和表面形貌的比较，ＩＢＡＤ法可以得到结构均匀致密的γ－Ａｌ２Ｏ３晶态薄膜，而ＰＶＤ９方法仅能得到非晶态疏松的结构，分析结果表明，薄膜沉积过程中，提高离子轰击能量和增加基片加热温度在一定程度上具有相同的效果。     

用离子束辅助沉积和计算机控制系统制备纳米薄膜复合材料

研制成功了一台计算机控制系统,用来改进用于纳米复合薄膜制备的离子束辅助沉积技术。计算机、石英晶体振荡器和模糊控制器使系统可以准确地调节沉积速率,提高生产效率,确保各种纳米复合薄膜如多层和纳米晶薄膜的质量。     

离子束辅助沉积制备TaN薄膜的X射线衍射分析

利用离子束辅助沉积技术制备ＴａＮ薄膜，并对其进行Ｘ射线衍射分析，掠入射的Ｘ射线衍射分析得出：离子束辅助沉积制备的ＴａＮ薄膜胆面心立方结构，晶格常数α为０．４４０５ｎｍ。根据Ｘ射线衍射分析，用屈服强度表征有ＴａＮ薄膜的显微硬度为１６－２０ＧＰａ，与文献上报道的显微硬度值接近。     

离子束辅助沉积技术制备非晶合金薄膜

本阐述了用离子束辅助沉积（IBAD）技术制备非晶合金薄膜的基本思路，介绍了本研究组在二元合金系统里制备和非晶和亚稳晶相的研究结果，研究发现，在所选的几个系统里采用IBAD技术均实现了非晶化，还发现了某些新相形成和相溶化现象，表现出与多层膜离子束混合（IM）不同的相形成规律，二元系统的形成热、组元金属的晶体结构和辅助离子束的能量对相的形成的均有重要的影响，这些研究表明IBAD技术在二元合金系统中制备与研究非晶合金薄膜以及亚稳晶态薄膜方面具有很大的应用前景和理论意义。     

离子束辅助沉积制备TaN薄膜的X射线衍射分析

利用离子束辅助沉积技术制备TaN薄膜，并对其进行X射线衍射分析。掠入射的X射线衍射分析得出：离子束辅助沉积制备的TaN薄膜是面心立方结构，晶格常数a为0．4405nm。根据X射线衍射分析，用屈服强度表征的TaN薄膜的显微硬度为16～20GPa，与文献上报道的显微硬度值接近。离子束辅助沉积制备的TaN薄膜宏观内应力较小，且都为压应力。晶粒尺寸大约在10nm左右，随着注入离子能量的增加，薄膜晶粒尺寸有长大的趋势。     

离子束辅助沉积碲化铅薄膜的AFM研究

利用原子力显微镜（AFM）研究了离子束辅助沉积碲化铅（Pblle）薄膜的微观结构和表面形貌。结果表明,传统热蒸发方法制备的碲化铅薄膜呈现出明显的柱状结构,离子束轰击可以显著改变薄膜的微观结构,导致柱状结构的逐渐消失和晶粒的长大。     

用离子束辅助沉积和计算机控制系统制备纳米薄膜复合材料

研制成功了一台计算机控制系统 ,用来改进用于纳米复合薄膜制备的离子束辅助沉积技术。计算机、石英晶体振荡器和模糊控制器使系统可以准确地调节沉积速率 ,提高生产效率 ,确保各种纳米复合薄膜如多层和纳米晶薄膜的质量     

离子束辅助沉积TiN薄膜的结构和成分

用离子束辅助沉积合成了TiN薄膜,背散射、X射线衍射和透射电镜实验的结果表明,在本实验条件下,薄膜Ti/N比接近于TiN的化学计量比,和氮离子束流密度无关。薄膜存在<100>择优取向,在一定条件下,可以形成只有(100)取向的TiN薄膜。     

离子束增强沉积Si3N4／Si多层红外干涉滤波薄膜

利用离子束增强沉积工艺，在硅基片上制备Ｓｉ３Ｎ４／Ｓｉ多层红外干涉滤波薄膜。结构表明，Ｎ＾＋２＋Ｎ＋的辅助轰击对于合成接近化学配比的Ｓｉ３Ｎ４薄膜起了关键作用。薄膜的折射率可达１．７４－１．８４。实验测得的多层滤波薄膜的红外反射谱与值相当接近。     

氩离子束辅助淀积Cu/Si薄膜相变研究

用实验的方法研究了PVD，IBAD和IBAD－PVD复合等不同方法在硅基底上镀制Cu膜的结构特点及真空退火时的结构变化。利用XRD，RBS，SEM等分析手段对比研究它们的结构变化特点，发现IBADCu（20nm）层＋PVDCu膜（350nm）的复合薄膜样品在退火前无新相生成，而退火后形成ε相，且不同于通常Cu－Si退火系统中首先生成γ相和η”相，然后再由γ和η”反应生成ε相的相序。分析认为在Cu－Si界面退火反应系统中，ε相的形核是得到稳定相结构的关键。     

离子束增强沉积制备TiB_2薄膜及其性能研究

用离子束增强沉积法（IBED）在硅及铜基体上沉积了TiB2薄膜，研究了轰击离子束能量和束流对薄膜的微结构及力学性能的影响。用俄歇电子谱（AES）分析了膜的成分及其界面状况，用X射线衍射（XRD）研究了膜的微结构，并测定了膜的硬度及进行了膜的高温氧化试验。结果指出：（1）离子束轰击使薄膜晶化，从而影响到膜的硬度及抗高温氧化性能；（2）离子束增强沉积的二硼化钛薄膜是一种耐高温氧化的高硬膜。     

液相沉积法制备TiO2薄膜及其亲水性能研究

本文采用液相沉积法（ＬＰＤ）制备了透明ＴｉＯ２薄膜,并研究了其紫外一可见吸收性能手紫外光照射下薄膜亲水性能的变化。发现热处理前后的薄膜具有相似的紫外吸收性能,在上光照射下亲水性能都有提高,热处理后的薄膜在紫外光照射下可与水完全润湿。和Ｘ光电子能谱对薄膜表面的分析表明,热处理前后的薄膜亲水性能的差异是由于薄膜表面的Ｔｉ－Ｏ键合及ＴｉＯ２成分增多,在紫外光照射下,Ｔｉ＾４＋变为Ｔｉ＾３＋并有利于水的吸     

铜薄膜与Al_2O_3陶瓷界面结合力的IBAD过渡层增强

利用离子束辅助淀积(IBAD)方法在Al_2O_3陶瓷基片上镀制过渡金属层,然后在此过渡层上进一步用电子束蒸发镀制铜导电薄膜。这种复合方法镀制的铜膜在具有低电阻率的同时,界面附着力有大幅度增加。在本文实验条件下,有IBAD铜或钛过渡层薄膜的附着力比没有过渡层的薄膜附着力分别增加了5倍和8倍。     

EBD法制备ZnIn_2Te_4薄膜的性质与XPS研究

用电子束加热沉积法（EBD）制备了厚度420um的ZnIn2ZTe4薄膜。研究了最佳成膜工艺条件和性能，用电子能谱（XPS）分析了ZuIn2Te4薄膜的组成、结构和状态；典型ZnIn2Te4膜最佳参数为：电阻率ρ为3．2×10－1Ω·cm，Hall迁移率是79cm2V－1s－1，载流子浓度是1．58×1017cm－3，禁带宽度（Eg）是2．33eV；探讨了ZuIn2Te4膜导电机理，制作了ZuIn2Te4－Si太阳能电池。     

Ti-Ta-O复合薄膜的制备及抗腐蚀性

采用离子束增强沉积法在NiTi基体上合成了具有不同组分比的Ti-Ta-O薄膜。研究了组分比对薄膜的相结构、力学性能和抗模拟体液腐蚀性的影响。SEM,AFM和XRD分析表明,所有薄膜均由纳米粒子堆积而成,膜层连续光滑,纯Ti-O膜为金红石结构,而Ti-Ta-O膜为非晶态,划痕实验、显微硬度分析和电化学测试研究表明,加入Ta后,膜与基体间的结合强度、韧性和抗腐蚀性增强,显微硬度下降。Ta含量为36%(原子分数）的膜使NiTi的抗蚀性显著提高。     

Nb2CTx MXene Derived Polymorphic Nb2O5

Previously, heat treatment was the only feasible route for tuning the crystal phases of niobium pentoxide (Nb₂O₅). With the use of Nb₂CT_x MXene precursors, the first case of phase tuning of Nb₂O₅ in the low-temperature hydrothermal synthesis using sulfuric acid regulating agents is presented. By varying the amount of the agent, four pure-phase Nb₂O₅ crystals and mixed phases in-between are obtained. The required amount is found to be related to the H-covered surface energy calculated based on density functional theory. Overall, MXene-derived B-phase Nb₂O₅ is of particular interest due to its exceptionally high capacities as lithium-ion battery anodes, which are three times higher than the routine synthesized one. Oxygen vacancies induced by crystallographic shear would be responsible for the extraordinary performance. The proposed phase tuning strategy encourages the prudent synthesis of difficult-to-obtain crystal phases.