电子束蒸镀金膜表面黑色颗粒形成的机理研究

采用电子束蒸镀金膜时, 会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面, 这些黑色的颗粒形状大多不规则, 尺寸集中在100 nm~-1μm之间, 传统的蒸镀理论较难解释这些黑色颗粒的成因。本文尝试提出液态金属表面热发射电子引起液面上杂质颗粒“尖端放电”的理论来解释这一现象。这类电晕放电造成颗粒附近温度极高, 瞬间将颗粒蒸发沉积在衬底。通过改变蒸镀功率, 或保持功率不变, 改变电子束斑点形状、落点位置等一系列实验, 验证了理论的合理性。     

Co_xAg_(100-x)颗粒膜的巨磁电阻效应及其物理机制研究

用超高真空电子束蒸发沉积方法制备了ＣｏｘＡｇ１００－ｘ颗粒并研究了其中的巨磁电阻（ＧＭＲ）效应。实验结果表明：１５ｋＯｅ外磁场下，玻璃衬底上制备态Ｃｏ３９Ａｇ６１颗粒膜室温ＧＭＲ效应值高达２０２％，并随氮气中退火温度上升而单调减小；颗粒膜的电阻与其磁化强度直接相关，可用四次多项式偶函数来描述。     

电子束蒸镀快速沉积铜膜研究

利用电子束蒸镀设备沉积金属薄膜是微电子领域最常见的薄膜沉积工艺之一。然而使用普通钨坩埚电子束蒸镀铜薄膜时,沉积速度非常低。这是因为熔融的铜与钨坩埚是浸润的,当提高电子枪功率时,液态铜的表面自由能随着温度的升高而降低,液态铜会沿着坩埚壁向上铺展,消耗电子束能量。为此,对钨衬埚壁进行结构优化,阻止了电子枪功率较高时液态铜的向上铺展,将铜膜的沉积速度从2?/s提高到20?/s,并对不同沉积速率制备的铜薄膜的粗糙度、均匀性、应力进行对比,验证了该方法的可行性。     

CoxAg100—x颗粒膜的巨磁电阻效率及其物理机制研究

用超高真空电子束蒸发沉积方法制备了ＣｏｘＡｇ１００－ｘ颗粒并研究了的巨磁电阻（ＧＭＲ）效应。实验结果表明：１５０ｋＯｅ外磁场下，玻璃衬度上制备态Ｃｏ３９－Ａｇ６１颗粒膜室温ＧＭＲ效应值高达２０．２％，并随氮气中退火温度上升而单调减小，颗粒膜的的电阻与其磁化强度直接相关，可用四次多项式偶函数来描述。     

不锈钢表面黑色膜层的浸蚀去除

当前机加工不锈钢螺帽均采用锻压六棱柱的不锈钢条车制而成,锻烧面上的黑色氧化膜,一般刨削去除,费时、费料。为此,我们用化学抛光的方法去除表面黑色膜层,达到了光洁、装饰的要求。不锈钢表面的化学抛光是氧化皮中含有的金属氧化物与酸反应形成的H,一部分还原成氢气,起机械顶裂和剥落表面膜层的作用,还有部分H把高价氧化膜层还原成低价氧化膜层,迅速与酸反应而溶解,从而去除黑色膜层。     

Co／Cu／Co三明治膜的巨磁电阻效应研究

采用超高真空电子束蒸发方法在硅单晶衬底上制备了Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜,研究了衬底晶向、过渡工层材料和生长室温度对三明治膜中巨磁电阻效应的影响;结合原子力显微镜表面形貌观察,探讨了三明治膜表面（界面）组糙度与其巨磁电阻效应的内在关系;还分析了三明治膜经高温热退火后巨磁电阻效应退化的物理机制。     

电子束蒸发法制备Co／Cu多层膜中巨磁电阻效应的研究

研究了超高真空电子束蒸发法制备的Ｃｏ／Ｃｕ多层膜中过渡层Ｃｒ、磁性金属Ｃｏ怪和非磁性金属Ｃｕ层厚度等对巨磁电阻效应的影响。     

黑色Ti—N膜的特性及应用研究

文章详细介绍了黑色氮钛膜的耐磨损、耐腐蚀、热稳定性及光谱吸收等性能，结果表明耐磨损、耐腐蚀性能均高于氧化和磷化黑色膜层３倍以上。黑色氮钛膜的优异性能，使之能为军民品的研制和生产提供可能性与条件，因而具有广泛的应用前景。     

多弧离子镀TiN装饰膜表面颗粒研究

多弧离子镇生产的ＴｉＮ装饰膜表面含有一定数目的颗粒。严重影响着膜层色泽、光洁度、孔隙度及耐腐性、实验表明：“二次辉光”的改进工艺，可以有效地减少表面颗粒数目，改善膜层质量。     

纳米多晶钨膜中He相关缺陷对H滞留的影响*

用磁控溅射方法制备纳米多晶钨膜, 采用X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 弹性反冲探测(ERD)和慢正电子束分析(SPBA)等手段研究了在高能He⁺和H⁺依次对其辐照后He相关缺陷对H滞留的影响。结果表明, 注He⁺钨膜在退火后从β型钨向α型钨转变; 钨膜中的He含量随着退火温度的提高而减少, 在873 K退火加剧钨膜中He原子的释放, 且造成钨膜空位型缺陷的增加和结构无序度的提高; 钨膜中的H滞留总量随着He滞留总量的减少略有下降。     

氧化锌颗粒膜的制备和电导研究

将粒状纳米氧化锌粉体，均匀涂敷在氧化铝陶瓷基质上，低温烧结（300℃，2h）后，获得由氧化锌颗粒组成的膜层结构。SEM研究表明，膜层中的氧化锌颗粒在低温烧结时，通过物质迁移形成了烧结颈；电阻测试和分析表明：无水乙醇蒸汽浓度和温度，二者与氧化锌膜层传导电子密度之间的关系具有相似性，并进一步实现对氧化锌颗粒膜电导率的影响。     

AgCo颗粒膜的制备工艺及巨磁电阻效应

采用磁控射频溅射法制备了ＡｇＣｏ颗粒膜；研究了薄膜成份及制备工艺对薄巨膜电阻效应的关系。在低Ｃｏ含量时，薄膜磁电阻变化率随着Ｃｏ含量的增加和退火温度物升高而变大。     

一步法黑色磷化膜生长过程研究

为了研究一步法黑色磷化膜的生长过程,测试了钢铁基体在黑色磷化液中的循环伏安曲线及时间电位曲线,利用扫描电镜观察了膜的生长过程及不同温度条件下膜层形貌,分析了膜重随时间的变化,对成膜机理进行了探讨.研究表明:在适宜的磷化时间及磷化温度下,黑色磷化膜晶体数量多,尺寸适中,孔隙小,膜层致密,均匀,厚度适中,色泽乌黑,采用一步法制备黑色磷化膜,可减少生产工序,降低成本,所得膜层性能优异.在适宜的磷化时间内,黑色磷化膜的平均膜重为52.7 g/m2,在磷化膜中生成氧化铜从而使磷化膜成黑色.     

颗粒物质控制膜污染的增强型膜生物反应器工艺的研究

用于废水处理的膜生物反应器工艺(MBR),是指通过膜过滤实现活性污泥与产水的分离的新型生化法处理废水技术.由于MBR具有占地面积小和出水水质好的优点,膜生物反应器成功应用到废水处理中的案例正在迅速增加.膜污染是MBR废水处理工艺面临的主要问题之一.膜污染会导致膜的渗透性能降低,为此必须通过化学清洗才能恢复膜的性能.为了实现无化学清洗的MBR工艺,研究使用持续物理冲刷去除膜污染层的方法.在活性污泥中加入颗粒物质(粉料),通过这些颗粒物质的持续冲刷作用实现去除膜污染层的目的.经过8个多月的实验,膜组件的渗透性能保持不变,通量可以达到40 L/(m2.h)以上.系统安装了在线的浊度仪作为产水质量的检测,在试验过程中,浊度始终没有变化.作为对比,同时也进行了一个参照实验(MBR标准工艺,没有加入颗粒物质),实验结果表明,传统的MBR工艺的膜组件渗透性能会不断下降导致通量下降,需要进行化学清洗.新型MBR工艺高通量和无需化学清洗的优势,将极大地提高MBR工艺的成本效益.     

用电子束蒸发法低温无损情况下在有机柔性衬底上制作ITO膜及其性能研究

在有机材料柔性衬底上沉积ITO膜,需要在低温及无损伤(即避免离子轰击及热损伤等)情况下进行.为满足此要求,采用电子束蒸发法来实现在PI衬底上沉积ITO膜,对沉积参数如电子束特性、氧分压及衬底温度对薄膜质量的影响进行了研究;对薄膜结构、表面形貌、电学及光学特性进行了检测.最后,在PI衬底上获得高质量ITO膜,其可见光透过率超过90%,电阻率低于5×10-4 Ω*cm.     

Co-Ag颗粒膜的磁光克尔效应

采用离子束溅射法制备了Ｃｏ－Ａｇ颗粒膜,并分别在１００℃、２５０℃、４００℃、５００℃下进行了退火。利用磁光克尔谱仪、椭圆偏振光谱仪对样品的光学常数、复介电函数、磁光克尔参数在室温下进行了测量。对于Ｃｏ２０Ａｇ８０系列样品,随着退火温度的升高磁光克尔旋转角θｋ增大,且在Ａｇ的等离子振荡边附近出现了大的增强峰,峰的位置随退火温度的升高出现红移。通过理论计算分析,这种克尔效应的增强是Ａｇ等离子振荡边作     

Fe—SiO2颗粒膜的磁和隧道磁电阻效应

采用射频共溅射方法制备了不同金属体积分数fv的Fe-SiO2颗粒膜,利用X射线衍射、透射电镜、Mossbauer效应和振动样品磁强计详细研究了薄膜的结构、磁性及磁电阻效应.结果表明fv为0.33时,得到磁电阻最大值-3.3%.Fe033(SiO2)067样品在室温下表现出超顺磁性,对该样品的变温Mossbauer谱研究表明颗粒的尺寸分布满足对数正态分布.探讨了TMP与Fe的依赖关系.     

锌铁及其合金镀层黑色钝化膜耐蚀性能的研究

为了提高Zn-Fe合金镀层及Zn-Fe-TiO2复合镀层的耐蚀性,采用非银盐发黑剂,结合磷化工艺,并加入适当的添加剂及辅助成膜剂,系统研究了含铁0.2%～0.8%的Zn-Fe合金镀层黑色钝化工艺,得到了最佳的镀液组成及工艺条件.采用这种钝化工艺获得的钝化膜油黑发亮,色调均匀,耐蚀性高,附着力强,耐磨性好.在最佳镀液组成及工艺条件下,对Zn镀层、Zn-Fe合金镀层及Zn-Fe-TiO2复合镀层黑色钝化膜的耐蚀性进行了研究.5%NaCl中性溶液浸泡实验表明,经黑色钝化后,Zn-Fe合金镀层及Zn-Fe-TiO2复合镀层的耐蚀性有了很大的提高.Zn-Fe合金镀层的耐蚀性是纯Zn镀层的3倍多;Zn-Fe-TiO2复合镀层的耐蚀性是Zn-Fe合金镀层的2倍左右,是纯Zn镀层的5倍左右,是一种理想的代镉镀层.     

镍硅颗粒膜的表面传导电子发射特性

本文提出采用镍硅颗粒薄膜作为表面传导电子发射显示的发射体材料,通过光刻和磁控溅射在两电极(10μm间隙)之间制备30 nm厚的镍硅颗粒膜。施加三角波电压进行电形成工艺,并测试了器件的电学特性。获得主要结果有,在器件阳极电压2000 V和器件阴极电压13 V的作用下,可以重复探测到稳定的器件发射电流,并且随器件阴极电压的增加而明显增加,最大的发射电流达到了1.84μA(共18个单元);电形成过程中,单个发射体单元的薄膜电阻从13Ω增加到10913Ω;通过对器件发射电流的Fowler-Nordheim结分析,可以确定电子发射机理属于场致电子发射。     

纳米半导体颗粒膜的研究现状

介绍了纳米半导体颗粒膜的制备方法及研究现状,提出了纳米半导体颗粒膜研究的问题和今后的发展方向.