雾化辅助常压化学气相沉积氧化钌薄膜结构及性能研究

以水合氯化钌和乙醇钠为原料,首先制备了乙醇钌的乙醇溶液。通过对乙醇钌的乙醇溶液进行雾化,以2∶1的氮氧比为载气,在400℃常压条件下沉积了RuO2薄膜。采用XRD和AFM分别表征了薄膜的结构及表面形貌,证实了RuO2薄膜的晶体结构,晶粒尺寸为21.4nm。通过电化学测试,RuO2薄膜的容量可达0.818F/cm2(549F/g),充放电性能良好。经1000次循环测试,剩余容量仍然可达到初始容量的92.1%,同时发现RuO2薄膜具有较低的阻抗,有利于薄膜电容器以大电流快速充放电。     

工艺条件对热丝 CVD金刚石薄膜电学性能的影响

采用不同的沉积条件,通过HFCVD方法制备了四种不同质量、不同取向的CVD金刚石薄膜．讨论了薄膜退火前后的介电性能．研究了不同沉积条件和退火工艺与介电性能之间的联系．通过扫描电镜SEM、Raman光谱、XRD、I-V特性曲线以及阻抗分析仪表征CVD金刚石薄膜的特性．结果表明,退火工艺减少了薄膜吸附的氢杂质,改善了薄膜质量．获得的高质量CVD金刚石薄膜具有好的电学性能,在50V偏压条件下电阻率为1．2×1011Ω·cm,频率在2MHz条件下介电常数为5．73,介电损耗为0．02．     

常压CVD法制备Si-N-O薄膜及其电性能

本文利用常压ＣＶＤ设备在较低温度（＜７００℃）下制备得到了Ｓｉ－Ｎ－Ｏ薄膜,探讨了反应温度、反应时间、ＮＨ３中杂质水汽对薄膜生成的影响。制得的薄膜具有较大的体积电阻     

用于模具行业的等离子体辅助化学气相沉积薄膜强化技术与应用

探索将气相沉积氮化钛技术用于工模具和精密零部件的表面力化学强化和功能优化已有近30年的历史。2000年美国金 属学会将唯一一项工程材料成就奖授予Moen公司,以表彰其卓有成效地将氮化钛基镀膜技术应用于工业和民用领域。这一事实表明,气相沉积表面陶瓷化技术在当今科技界具有领先的技术优势,其在工业界所产生的经济效益和行业引领作用将成为其未来技术评估的重点。 目前氮化钛镀膜技术已在国际刀具领域形成工业化生产。基本公认的事实是,离子镀用于高速钢刀具效果最好,化学气相     

CVD金刚石薄膜抛光技术的研究进展

采用化学气相沉积 (CVD)方法在非金刚石衬底上沉积的金刚石薄膜 ,本质上为多晶 ,而且表面粗糙。然而 ,在金刚石薄膜的许多重要应用领域 ,如光学和电子学 ,都要求金刚石薄膜具有光滑表面 ,以便器件的制备或后续加工。本文论述了目前国际上出现的抛光CVD金刚石薄膜的主要方法 ,包括机械抛光法、热 化学抛光法、化学 机械抛光法、等离子体 /离子束抛光法以及激光抛光法等 ,深入分析了这些抛光方法的优点和不足 ,指出了今后需要重点解决的问题。最后 ,展望了CVD金刚石薄膜抛光技术的发展趋势     

甲烷浓度对金刚石薄膜质量的影响

纳米金刚石薄膜具有优异的性能,已在多个领域获得广泛应用.但微波等离子体化学气相沉积制备的金刚石薄膜质量却严重受沉积工艺的影响,为了深入了解沉积工艺对制备的金刚石薄膜质量的影响,本文详细研究了甲烷浓度对微波等离子体化学气相沉积( MPCVD)金刚石薄膜质量的影响,利用扫描电镜、X射线衍射、拉曼光谱以及原子力显微镜对其进行...     

前驱体温度对激光化学气相沉积YBa2Cu3O 7δ超导薄膜结构及性能的影响

采用激光化学气相沉积法在Al2O3基底上以49μm·h-1的沉积速率高速制备了c-轴取向的YBa2Cu3O 7-δ薄膜,其中,激光功率为133 W,沉积温度1103 K,腔体压强800 Pa。研究了前驱体蒸发温度及薄膜退火温度对薄膜电学性能的影响。研究表明,Ba、Cu、Y前驱体加热温度分别为603、478、459 K时制备的薄膜在经813 K高温热处理12 h后,临界温度可达83 K。     

利用异醇铝溶液的燃烧化学沉积纳米α-Al2O3膜

提出了直接在空气中沉积纳米陶瓷薄膜的新方法--燃烧化学沉积法.以沉积α-Al2O3为例,通过完全燃烧计算、初始液体雾化试验和燃烧温度及质量密度试验,确定了燃气、易燃溶剂种类及雾化喷口尺寸和压力.用该参数在Ni-Al合金上沉积出纳米α-Al2O3薄膜,并用二次加热法进行了晶化处理.研究表明:用上述方法能够成功地制备完整的纳米α-Al2O3薄膜.     

离子束辅助沉积A12O3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段，系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2O3薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化，并对Al2O3薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现：用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2O3的标准成分配比；在沉积温度低于500℃制备的Al2O3薄膜以非晶Al2O3相a—Al2O3为主；Al2O3薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加；当沉积温度高于200℃时，薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明：薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关，薄膜的退火相变途径为a—Al2O3800℃→γ-Al2O31000℃→γ-Al2O3 α-Al2O31200℃→α-Al2O3。     

辅助气体对RF-PECVD制备碳纳米管薄膜形貌的影响

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以Ni为催化剂,经600℃裂解C2H2在Si基底上制备出定向碳纳米管薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了刻蚀后Ni颗粒与沉积的碳纳米管薄膜的形貌。研究了辅助气体对等离子体预处理催化剂与碳纳米管生长的影响。结果表明:辅助气体(H2与N2)流量比对催化剂颗粒尺寸、分布以及碳纳米管生长有显著影响;合适的气体流量比有利于减少碳纳米管薄膜的杂质颗粒,促进其定向生长。预处理过程中气体流量比H2:N2=20:5时,预处理后催化剂Ni颗粒分布密度大、粒径小且分布范围窄,适合碳纳米管均匀着床;沉积生长碳纳米管薄膜时,H2:N2=20:15可得到纯度高、定向性好的碳纳米管。     

原位氮掺杂对CVD金刚石薄膜生长和结构的影响

以氮气为杂质源 ,采用微波等离子体化学气相沉积技术进行了金刚石薄膜的原位掺杂 ,研究了氮掺杂对CVD金刚石薄膜的形貌结构和生长行为的影响。运用SEM ,Raman ,XRD和FTIR等手段对样品进行了分析表征。实验结果表明 ,原位氮掺杂的CVD金刚石薄膜的晶面显露、晶粒尺寸、致密性、生长速率以及薄膜的微结构特征等均强烈地依赖于反应气体中氮源浓度比 ;如果氮源气体流量适当 ,杂质氮不仅能进入金刚石薄膜晶格中 ,还能与薄膜中碳原子形成化学键结合     

热丝CVD法低温制备的多晶硅薄膜质量对衬底依赖性的研究

以SiH4和H2作为反应气体,采用HWCVD的方法分别在石英玻璃、AZO、Si（100）和Si（111）衬底上制备了多晶硅薄膜。利用X射线衍射（XRD）,拉曼（Raman）光谱和傅里叶红外（FT-IR）吸收光谱研究了不同衬底对多晶硅薄膜的择优取向、晶化率和应力的影响,用SEM观察了多晶硅薄膜的表面形貌。研究发现在4种衬底上生长的多晶硅薄膜均为（111）择优取向。单晶硅片对多晶硅薄膜有很强的诱导作用,并且Si（111）的诱导作用优于Si（100）的诱导作用。AZO对多晶硅薄膜生长也有一定的诱导作用。通过计算薄膜晶态比,得到除以石英为衬底的样品外,其它3种样品的晶态比均在90%以上,尤其以单晶硅片为衬底的样品更高。石英玻璃、AZO和Si（100）上生长的多晶硅薄膜中均存在压应力。     

常压CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的性能研究

以C4H4SnCl3和SbCl3为反应先驱体,采用常压化学气相沉积法制备Sb掺杂SnO2薄膜,研究了薄膜沉积时间、基板温度以及Sb掺杂量对薄膜结构和红外反射性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备薄膜的结构、形貌、成分进行了分析表征。XRD结果表明薄膜具有四方相金红石晶型结构,在基板温度为650℃时能制得结晶性能较好的多晶薄膜;XPS结果表明元素Sb主要以Sb5+的形式掺杂于SnO2薄膜中。还讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率等薄膜性质的影响。结果表明,当Sb掺杂量为2%,基板温度为600℃,镀膜时间为4min时可制备出可见光透过率为75%、红外透过率仅为30%的薄膜,且此时薄膜方块电阻为38.4Ω/□。     

热丝CVD系统内衬底温度分布的数值研究

热丝法化学气相沉积金刚石薄膜系统内 ,衬底温度和碳源气体浓度是金刚石薄膜生长最为重要的参数。本文根据传热学基本原理 ,数值模拟了衬底表面辐照度、温度分布 ,讨论了衬底热传导等因素对衬底温度分布的影响 ,探讨了如何改善衬底温度均匀性。结果表明 ,考虑衬底横向热传导后 ,衬底表面温度分布均匀性明显优于基于辐射热平衡得到的温度分布 ,在一定程度上有利于生长大面积薄膜。     

热丝CVD金刚石薄膜制备及碳纳米管形核作用的研究

利用热丝化学气相沉积法 (HF CVD)进行了金刚石薄膜制备和碳纳米管形核作用的研究。获得了制备金刚石薄膜的优化工艺参数。利用碳纳米管作为形核前驱获得了高质量的金刚石薄膜 ,其沉积速率可达 2 5 μm/h ,晶粒生长完美 ,而且没有出现聚晶现象。研究了碳纳米管涂料质量对薄膜沉积特性的影响 ,并对其机理进行了初步探讨     

二甲基二氯化锡前驱体CVD制备SnO2∶F薄膜及其性能研究

采用二甲基二氯化锡(DMTC)为新前驱体,通过常压CVD法在硼硅玻璃基板上制备SnO_2∶F透明导电薄膜,研究了DMTC、TFA和H_2O的含量对薄膜结构及光电性能的影响,研究表明当F/Sn物质的量比为1∶1、H2O/Sn物质的量比为3∶2时,制备出可见光透过率84.17%、方块电阻9.2Ω/□且结晶性能良好的多晶SnO_2薄膜。通过与单丁基三氯化锡(MBTC)为前驱体所制备薄膜的性能进行比较,结果表明,两种前驱体所制备薄膜均具有四方金红石结构,利用DMTC不仅可以制备出与MBTC性能相近的薄膜,同时薄膜表面更加均匀。     

CVD金刚石膜的产业化应用与目前存在的问题

在863计划的大力支持下,我国CVD金刚石膜研究在工具、热沉和光学应用等方面都取得了十分显著的进展,不仅显著缩小了与先进工业化国家的差距,而且已使我国开始进入产业化应用进程。目前国内已有一些小型高技术型公司和企业出现,但大都仅局限于金刚石厚膜工具(金刚石厚膜钎焊工具和金刚石拉丝模模芯)。在金刚石薄膜涂层工具、金刚石膜热沉和金刚石光学应用研究等方面已取得实质性进展,尽管离产业化应用仍有一定距离,但已具备产业化开发和市场应用的条件。本文针对我国CVD金刚石膜的产业化前景和目前存在的问题进行了讨论,并提出了建议。     

燃烧化学沉积纳米α-Al2O3薄膜的相变动力学试验研究

根据燃烧化学沉积法的相变动力学特点,以反应物密度的变化为相变动力学变量,建立了燃烧化学沉积法的相变动力学模型,按照完全燃烧、雾化剂不过量和雾化效果良好的原则,通过初始液体雾化研究和相变动力学实验获得了实现良好雾化效果的实验参数,制备了均匀致密的α-Al2O3纳米陶瓷薄膜,并运用SEM和TEM等分析了α-Al2O3纳米陶瓷薄膜的显微形貌和结构.     

化学溶液沉积法制备Y2O3过渡层

为了满足YBa2Cu3O7(YBCO)超导带材生产实际的需要,在金属基带和YBCO超导薄膜之间制备一层合适的氧化物过渡层显得尤为重要。以乙酸钇为原料配制前驱体溶液,采用金属盐化学溶液沉积法在织构的Ni-5%W(质量分数)(Ni-5W)带上成功制备了Y_2O_3过渡层。结果显示,氮气氛下1050℃热处理1h后,所获得的Y_2O_3过渡层具有良好的晶体织构,晶体生长取向为(100),完全复制了Ni-5W带模板的结构,为YBCO生长提供了良好的模板。在Y_2O_3过渡层上制备的YBCO薄膜表现出良好的超导性能。     

CVD制备3C-SiC及其应用于MEMS的研究进展

高温、强振、强腐蚀、高湿等恶劣环境中的监测和控制系统对MEMS(Microelectromechanical systems)提出了新的挑战。SiC具有化学惰性,高热导率及优良的力学、电学、高温性能,在MEMS技术中备受青睐,成为Si-MEMS体系极具竞争力的替代材料。综述了关于立方相碳化硅(3C-SiC)薄膜的化学气相沉积(CVD)制备方法,介绍了其力学、电学性能的最新研究进展,最后举例说明了3C-SiC薄膜在MEMS器件中应用的研究现状。