对向靶溅射高炮和磁化强度(Fe,Ti)-N薄膜

本实验用对向靶溅射仪分别在Si（100），NaCl单晶衬底上成功地制备出具有高炮和磁化强度的（Fe，Ti）－N薄膜，研究了氮气分压和衬底温度对薄膜结构与磁性的影响。氮气分压为0．04～0．07Pa，衬底温度为100～150℃时，有利于Fe_(16)N_2相的形成，在此条件下制备的（Fe，Ti）－N薄膜的饱和磁化强度为2．3～2．46T，超过纯Fe的饱和磁化强度值。     

对向靶溅射高饱和磁化强度（Fe,Ti）—N薄膜

本实验用对向靶溅射仪分别在Ｓｉ（１００），ＮａＣｌ单昌衬底上成功地制备出具有高饱和磁化强度的（Ｆｅ，Ｔｉ）－Ｎ薄膜，研究了氮气分压和衬底温度对结构与磁性的影响。氮气分压为０．０４－０．０７Ｐａ，衬底温度淡１００－１５０℃时，有利于Ｆｅ１６Ｎ２相的形成，在此条件下制备的（Ｆｅ，Ｔｉ）－Ｎ薄膜的饱和磁化强度为２．３－２。．４６Ｔ，超过纯Ｆｅ的饱和磁化强度值。     

ZnCoMnO薄膜的制备、结构和磁性研究

在200～500℃的衬底温度范围,用电子束蒸镀法制备了具有室温铁磁性的ZnCoMnO薄膜.400℃制备的薄膜饱和磁化强度和剩磁最大.X射线分析表明,除200℃制备的薄膜结晶和取向较差外,其它温度的薄膜都沿C轴高度取向,(002)面间距和衍射峰半高宽(FWHM)接近相等.讨论了衬底温度对薄膜晶体结构和磁性的影响.     

沉积参量对硼碳氮薄膜光透过性质的影响

采用射频磁控溅射技术,用六角氮化硼和石墨为溅射靶,以氩气(Ar)和氮气(N2)为工作气体,在玻璃衬底上制备出硼碳氮(BCN)薄膜.通过改变氮气分压比、衬底温度及沉积时间,研究了沉积参量对薄膜光透过性质的影响.利用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及可见-近红外透过光谱对薄膜进行了表征.实验结果表明,所制备薄膜在400～1000nm波段具有较高透过率.并且沉积参量对BCN薄膜的透过性能有很大影响,适当改变沉积参量能获得透过率高于90%的BCN薄膜.在固定其它条件只改变一个沉积参量的情况下,得到制备具有较高透过率的BCN薄膜的最佳沉积条件:氮气分压比为1/3、沉积温度为300℃、沉积时间为1h.     

反应磁控溅射制备氮化钽扩散阻挡层的研究

采用反应磁控溅射在硅衬底上制备了TaN薄膜,研究了氮分压、溅射功率及衬底温度对薄膜晶体结构、表面形貌和电学性能的影响。结果表明,晶体结构随工艺参数的改变发生变化,GIXRD图谱衍射峰强度随溅射功率和衬底温度的增加而增强,氮气分压的增加使择优取向向(111)晶面偏移;TaN薄膜的表面形貌与溅射功率和氮气分压密切相关,与衬底温度的关系不大,其粗糙度随溅射功率的增加而增大,随氮气分压的增加而减小;TaN薄膜的方块电阻随溅射功率的增加逐渐减小,随氮气分压的增加逐渐增大,温度对方块电阻的影响不大;对Cu/TaN/Si互联体系热处理后发现TaN薄膜具有优异的阻挡性能,在600℃时依然可有效阻止Cu向Si的扩散。     

溅射法制备Mn-Zn铁氧体薄膜的磁性与微结构

以交替真空溅射的方法使用成分分别为MnFe2O4与ZnFe2O4的双靶制备了成分变化的系列Mn1-xZnxFe2O4铁氧体薄膜,衬底为Si(100)。薄膜的成分通过控制不同靶的溅射时间来进行调整。沉积态的薄膜呈非晶结构,在真空炉中以适当的温度对薄膜进行退火之后能够得到多晶Mn-Zn铁氧体薄膜。组成成分为Mn0.5Zn0.5Fe2O4的薄膜呈现了相对最高的饱和磁化强度。同时还研究了制备条件对薄膜结构与磁性的影响,如溅射氧分压,退火真空度,退火温度及薄膜厚度等等。制备的薄膜相对于块状材料具有较高的矫顽力,进而讨论了应力对薄膜矫顽力的影响。     

溅射时氧分压对LaNiO3-x薄膜性能的影响

在较低的衬底温度(260 0C)和不同氧分压下,采用射频溅射在(111)Si衬底上制备出了具有(100)择优取向的 LaNiO3薄膜. SEM分析表明薄膜具有光滑连续的表面和均匀的晶粒尺寸. I-V特性表明薄膜均具有金属导电性,且随着氧分压的增加,电阻率逐步降低并达到一个稳定值 10Ω@μ m.实验结果同时表明,随着氧含量的增加,Ni、 La含量比单调增大,并且当溅射气氛中的氧气分压在 20%～30%范围时,Ni、 La含量比为 1:1而且比较稳定.当氧气分压为30%时,薄膜的晶面间距达到最小值.制备 LaNiO3薄膜的最佳氧气分压应该控制在 30%左右.     

衬底温度对直流磁控溅射法沉积ZnO∶Ti薄膜性能的影响

利用直流磁控溅射工艺,在石英玻璃衬底上沉积出了具有高度C轴择优取向的掺Ti氧化锌(ZnO∶Ti,TZO)透明导电薄膜。研究了衬底温度对TZO薄膜应力、结构和光电性能的影响。结果表明,衬底温度对TZO薄膜的结构、应力和电阻率有重要影响。TZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜。在衬底温度为100℃时,实验获得的TZO薄膜电阻率具有最小值2.95×10-4Ω.cm,400℃时薄膜出现孪晶,随着温度的升高,薄膜应力具有减小的趋势。实验制备的TZO薄膜附着性能良好,可见光区平均透过率都超过91%。     

真空热处理对TbDyFe薄膜结构和磁学性能的影响

采用磁控溅射制备TbDyFe非晶薄膜,系统研究了不同温度和时间真空热处理对薄膜结构与磁学性能的影响.当热处理温度高于450℃时,薄膜中有磁致伸缩的RFe2结晶相形成.热处理使Tb0.28Dy0.72Fe2薄膜的易磁化方向从垂直于膜面向平行于膜面转变,并显著提高膜面内饱和磁化强度.450℃真空热处理60min后Tb0.29Dy0.71Fe1.8薄膜饱和磁化强度较高、矫顽力低,更容易在低场下磁化,适于低场下作为磁致伸缩薄膜应用.     

镍锌铁氧体薄膜的显微结构和低温磁性质

通过溶胶凝胶甩膜工艺,在抛光的硅晶片(100)基底上制备出Ni0.5Zn0.5Fe2O4(NZF)薄膜并对其结构和磁性的测量结果进行了分析。薄膜表面平整,具有较好的单相结构,其颗粒平均粒径约30nm。制备的NZF薄膜厚度分别约90、120和180nm。实验结果表明,薄膜在低温下表现出自旋玻璃态行为。当外加磁场为7.96×103A/m时,NZF薄膜自旋冻结温度大约在Tf=140K,自旋冻结程度随薄膜厚度增加而降低。在40~300K之间,薄膜饱和磁化强度和矫顽力都随着温度增加而降低。NZF薄膜在T=40K处存在最大磁化强度。较薄薄膜在40K以下饱和磁化强度的降低是因为磁性颗粒表面自旋被部分冻结而导致的磁性离子相互间自旋耦合作用减弱的结果。