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磁控溅射Fe-N薄膜及Fe-N/TiN多层膜的结构和磁性 总被引:1,自引:0,他引:1
用磁控溅射法制备了Fe N薄膜和Fe N/TiN多层膜。结果表明 ,在常温下 ,使用较小的氮、氩比溅射 ,生成的Fe N薄膜主要是含氮α Fe固溶体 ,并且N原子进入α Fe晶格是饱和磁化强度提高的一个原因。Fe N/TiN多层膜的层间耦合作用以及减小每一Fe N层厚度而引起的晶粒尺寸的减小可以有效地降低薄膜的矫顽力 ,从而获得更好的软磁性能 相似文献
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利用反应磁控溅射方法制备了Fe-N薄膜.发现未退火的薄膜基本处于非晶或微晶状态,退火或在沉积时对基片施加一磁场,可使晶粒变大,并出现对应内部存在应力的γ′-Fe4N的(110)晶面的择优取向.特别是外加的磁场使得Fe-N薄膜具有明显改善的磁性能.作者利用磁场中带电粒子受约运动的观点解释了这一现象. 相似文献
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偏压对反应磁控溅射TiN薄膜结构以及性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
本文采用直流反应磁控溅射技术,以Ar和N2为反应前驱气体制备了TiN功能装饰薄膜.重点研究了衬底负偏压对沉积TiN薄膜的色泽、性能及微结构的影响.采用台阶轮廓仪、X射线衍射仪、EDS能谱仪、纳米压痕仪等分析了薄膜的粗糙度、晶相、组分、纳米硬度以及弹性模量.结果表明,采用适宜的衬底负偏压调控轰击离子能量,能够有效阻止薄膜结构中空位以及缺陷的产生,从而有效避免薄膜表面的紫黑色氧化钛的生成,有利于表面光滑的金黄色TiN薄膜制备,同时使薄膜具备更优异的力学性能.实验结果还表明基体偏压可显著影响TiN薄膜的择优生长取向:随偏压增加,薄膜由(111)晶相择优生长转变为(200)晶相的择优生长,(200)晶相的薄膜比(111)晶相薄膜具有更佳的力学性能. 相似文献
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采用离子束辅助中频反应磁控溅射技术在单晶硅及YG6硬质合金基体上沉积AlN薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、薄膜结合强度划痕试验仪等对薄膜结构及性能进行表征,着重研究了偏压对中频反应溅射沉积AlN薄膜结构和性能的影响.研究结果表明:所制备的AlN薄膜是由AIN相和A(I)相组成的,偏压的增大,有利于薄膜结晶度的提高,AlN沿(100)晶面择优取向增强;同时,随着偏压的增加,所沉积的AlN薄膜致密度和膜/基结合力均显著提高,而膜层沉积速率和膜基复合硬度则呈降低的规律. 相似文献
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基体偏压是影响磁控溅射TiNx薄膜结构和性能的关键因素,且TiNx薄膜的结构与其耐蚀性有极大的关系.利用直流反应磁控溅射技术,通过改变基体偏压在304不锈钢表面制备了具有结构缺陷和不同化学计量比的TiNx薄膜.采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、电化学技术研究了TiNx薄膜的表面形貌、相结构和耐蚀性与偏压的关系.结果表明:TiNx薄膜的表面结构与偏压明显相关,适当的偏压有利于获得细小、均匀、致密和光滑的TiNx薄膜;TiNx薄膜为B1-NaCl型面心立方结构,其择优取向为(111)面,增加偏压有利于获得符合化学计量比的TiNx薄膜;致密、光滑和符合化学计量比的TiNx薄膜具有更低的腐蚀倾向;不同化学计量比的TiNx薄膜的腐蚀均为局部剥离,且与该处高密度结构缺陷相关;减少TiNx薄膜的针孔等结构缺陷对于提高其耐蚀性极为重要. 相似文献
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直流负偏压对类金刚石薄膜结构和性能的影响 总被引:3,自引:1,他引:2
利用直流-射频-等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了类金刚石薄膜,采用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱、红外光谱、表面轮廓仪和纳米压痕仪考察了直流负偏压对类金刚石薄膜表面形貌、微观结构、沉积速率和硬度等性能的影响。结果表明:无直流负偏压条件下,薄膜呈现有机类聚合结构,具有较低的SP3含量和硬度;叠加上直流负偏压后,薄膜具有典型的类金刚石结构特征,SP3含量和硬度得到了显著的提高;但随着直流负偏压的升高,薄膜的沉积速率和H含量逐渐降低,而SP3含量和硬度在直流负偏压为200V时出现最大值,此后逐渐降低。 相似文献
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采用电子回旋共振增强磁控溅射在不锈钢基体上制备六方相TaN薄膜,并研究了气压及偏压对TaN薄膜结构、力学性能的影响.利用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜分析薄膜化学结构及形貌,利用纳米压痕、划痕实验仪对薄膜力学性能进行测定.研究表明,制备气压上升影响六方TaN相择优取向,气压、Ar/N2流量比及偏压改变对TaN薄膜力学性能有较大影响.实验证明在1.1×10-1 pa,偏压100 V下制备的TaN薄膜具有最高硬度32.4 GPa,最高结合力极限载荷27N. 相似文献
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基底负偏压对直流磁控溅射CrN薄膜择优取向及表面形貌的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
直流磁控溅射法制备不同基底负偏压下的CrN薄膜,采用XRD分析薄膜相结构,EDS分析薄膜表面成分,SEM观察薄膜表面形貌,并对偏压作用机制进行了探讨。结果表明,当Ar流量6ml/min、N2流量30ml/min时,在基底负偏压增大过程中,CrN薄膜始终由CrN相组成,但薄膜生长发生了(111)(-50V)向(200)(-125V)再向无明显择优生长(-225V)的转变。低偏压时,CrN薄膜[111]向[200]取向转变主要是轰击表面氮离子浓度增加导致;高偏压时,薄膜中Ar浓度大幅增长,高能离子长时间轰击破坏晶粒取向性,使薄膜呈无择优取向。同时,负偏压增加使薄膜表面形貌从具有棱角的不规则形状逐渐变为粒状结构,且晶粒逐渐细小。 相似文献
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负偏压对PET上磁控溅射氧化铝薄膜的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
以PET(对苯二甲酸已二醇脂)为基体,采用磁控溅射方法在其上制备Al2O3阻隔膜,研究负偏压对基体温度、镀膜表面形貌和镀膜化学成份的影响.研究表明,基体温度随着负偏压的增加而升高;Al2O3薄膜的表面形貌随着负偏压的增加粗糙度显著降低.XPS分析表明薄膜是满足化学成分配比的AlO3,而且薄膜的成分在较大的负偏压的范围内保持稳定;适当的负偏压有利于提高薄膜的阻隔性. 相似文献
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Fe-N thin films were prepared by direction-current magnetron sputtering with different process parameters. The surface morphology and fractal dimension of the films have been studied using atomic force microscopy and small angle X-ray scattering techniques. The results indicate that the surfaces of thin films exhibit an obviously self-affine fractal characteristic, and the fractal dimension is greatly affected by the N2/Ar flow rate ratio. When the N2/Ar flow rate ratio is less than 1/6, the film growth follows the KPZ growth model. Contrarily, the growth mechanism of the film is agreement with the DLCA model. 相似文献
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磁控溅射制备ITO薄膜光电性能的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用直流磁控溅射方法在玻璃基底上制备了ITO薄膜.分别用分光光度计和四探针仪测试了所制备ITO薄膜在可见光区域内的透过率和电阻率,研究了溅射气压、氧氩流量比和溅射功率三个工艺参数对ITO薄膜光电性能的影响.研究结果表明,制备ITO薄膜的最佳工艺参数为:溅射气压0.6 Pa,氧氩流量比1:40,溅射功率108 W.采用此工艺参数制备的ITO薄膜在可见光区平均透过率为81.18%,薄膜电阻率为8.9197×10-3Ω·cm. 相似文献
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Zhanling Wu Yizhen Bai Wenchao Qu Aimin Wu Dong Zhang Jijun Zhao Xin Jiang 《Vacuum》2010,85(4):541-545
Hard, nanocomposite aluminum magnesium boride thin films were prepared on Si (100) substrates with a three target magnetron sputtering system. The films were characterized by X-ray diffraction, atomic force microscope, electron micro-probe, Fourier transform infrared spectroscopy and nanoindentation. The results show that the maximum hardness of the as-deposited films is about 30.7 GPa and these films are all X-ray amorphous with smooth surfaces. The influences of substrate temperature and boron sputtering power on the quality of the films are discussed. From the results of this work, magnetron sputtering is a promising method to deposit Al-Mg-B thin films. 相似文献
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磁控反应溅射制备的Ta2O5薄膜的光学与介电性能 总被引:1,自引:0,他引:1
采用直流磁控反应溅射技术,在不同的Ar/O2比条件下制备了系列Ta2O5薄膜样品,采用紫外.可见光透射光谱和椭偏光谱测试分析技术,研究了Ta2O5薄膜在可见光范围内的透射率、折射率和消光系数;同时还采用HP 4192A阻抗分析仪测试分析了样品在500Hz~13MHz频段的介电谱,结果表明在300~700nm的可见光波长范围内,氧化钽薄膜的消光系数k→0,折射率>2.0,透射率大约80%。500Hz下的低频介电常数5的典型值为20.1。损耗角正切tgδ为19.9。 相似文献
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采用直流磁控溅射的方法,在NaCl基底上沉积了Ni-Mn-Ga薄膜,对薄膜进行了形貌观察、微区成分及结构分析,并测量了薄膜的磁致应变.结果表明,薄膜表面可见大小不一的团簇颗粒,具有明显的岛状结构,表明Ni-Mn-Ga薄膜的形成为典型的核生长型机制.热处理前的薄膜具有部分非晶存在,热处理后薄膜晶化为多晶形态.无约束薄膜在磁场下呈现负的磁致应变,在1.3T磁场下,其最大应变值可达-0.008%,并且可以完全恢复. 相似文献
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为明确溅射偏压对ITO薄膜性质的影响,用射频磁控溅射法于室温在玻璃衬底制备出ITO透明导电薄膜,研究了不同偏压下ITO薄膜的生长模式、光学和电学性能.结果表明:随着偏压的增加,薄膜沉积模式经历了沉积、沉积和扩散、表面脱附3种方式;AFM和SEM显示,偏压为100 V时,膜层表面光洁、均匀,粗糙度最小,均方根粗糙度为1.61 nm;XRD分析表明偏压会影响与薄膜的择优取向,偏压为100 V时,薄膜晶粒取向为(222)面;薄膜偏压为120 V时,薄膜的光电性能最佳,电阻率最低为2.59×10-4Ω.cm,可见光区的平均透过率在85%以上;偏压的大小使薄膜的吸收边发生了"蓝移"或"红移". 相似文献
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Silicon carbon nitride thin films were deposited on Si (100) substrate at room temperature by plasma assisted radio frequency magnetron sputtering. The bonding structure and properties of SiCN films irradiated by pulsed electron beams were studied by means of X-ray photoelectron spectroscopy and nano-indentation. The results showed that electron beam irradiation had a great effect on the structure and property of the films. Under sputtering gas pressure of 3.7 Pa, a transition from the (Si,C)Nx bonded structure to the (Si,C)3N4 bonded structure was found in the SiCN thin film with electron beam irradiation. At sputtering gas pressure of 6.5 Pa, the enhancement of hardness in the SiCN film after treatment with electron beam irradiation resulted from the promotion of the sp3-hybridization of carbons bonds. 相似文献
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温度对磁控溅射氮化钛薄膜光学性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
本文采用能量过滤磁控溅射技术(Energy Filter Direct Magnetron Sputtering,EFDMS),通过改变沉积温度在玻璃衬底上制备了一系列TiN薄膜.利用XRD进行了物相鉴定,使用分光光度计、椭圆偏振光谱仪和四探针电阻仪测试了TiN薄膜的光学性能.结果表明:制备的TiN薄膜为多晶态立方结构TiN,且随着衬底温度的升高,薄膜结晶性提高,在近红外区的反射率显著上升,可见光区的透光率有所下降,同时,薄膜的禁带宽度变宽,折射率减小,消光系数升高. 相似文献
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Qinghua Kong Li JiHongxuan Li Xiaohong LiuYongjun Wang Jianmin ChenHuidi Zhou 《Materials Science and Engineering: B》2011,176(11):850-854
In this study, CrN films were deposited on stainless steel and Si (1 1 1) substrates via medium frequency magnetron sputtering under a systematic variation of the substrate bias voltage. The influence of the substrate bias voltage on the structural and the mechanical properties of the films were investigated. It is observed that there are two clear regions: (1) below −300 V, and (2) above −300 V. For the former region, the (1 1 1) texture is dominated as the substrate bias voltage is increased to −200 V. The lattice parameter is smaller than that of CrN reported in the ICSD standard (4.140 Å) and the as-deposited films exhibit tensile stress. Meanwhile, the surface roughness decreases and the N concentration show a slow increase. For the latter region, the (2 0 0)-oriented structure is formed. However, the lattice parameter is larger as compared with the value reported in the ICSD standard, and the surface roughness increases and the N concentration decreases obviously. In this case, the compressive stress is obtained. 相似文献
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在氧气和氩气的混合气体中,在O2/Ar混和气总流量固定的条件下,通过调节O2/Ar流量比,采用反应RF磁控溅射法制备了具有高介电常数的氧化锆薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)研究了O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构、表面平整度之间的关系,并测试分析了在不同O2/Ar流量比下溅射沉积的Al/ZrO2/SiO2/n型Si叠层结构的C V特性曲线。实验结果表明O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构有一定的关系。纯氧气氛下沉积的ZrO2薄膜基本上为纳米级的微晶,晶体结构为单斜结构(a=5.17、b=5.26、c=5.3、α=γ=90°,β=80.17°),在O2/Ar流量比为1∶4混合气氛下制备出了具有非晶结构的均质ZrO2薄膜;低的O2/Ar流量比下溅射得到的ZrO2薄膜样片,均方根粗糙度较低,表面平整度较好;在O2/Ar流量比为1∶4左右时,ZrO2薄膜的相对介电常数达到25。 相似文献