磁控溅射Fe—N薄膜及Fe—N／TiN多层膜的结构和磁性

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－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。     

Fe-N/Ti-N纳米多层膜结构和磁性研究

用磁控溅射技术制备了周期性良好的Fe－N／Ti-N纳米多层膜。Ti-N单层的厚度固定为3nm，Fe－N单层的厚度在2．5～11nm之间变化。用振动样品磁强计研究了样品的磁性，用X射线衍射研究了样品的结构。发现在Fe－N层较薄的样品中，饱和磁化强度明显提高，而矫顽力在所有样品中基本相同。     

磁控溅射Fe-N薄膜及Fe-N/TiN多层膜的结构和磁性

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     

退火温度对磁控溅射SiC薄膜结构和光学性能的影响

首先采用射频磁控溅射法在单晶Si(100)衬底上沉积制备了SiC薄膜,然后将所制备的薄膜试样分别在600,800和1 000℃氩气氛中退火120 min;采用X射线衍射仪和红外吸收光谱仪分析了薄膜的结构随退火温度的变化,采用荧光分光分度计研究了薄膜的发光性能随退火温度的变化。结果表明:室温制备的SiC薄膜为非晶态,经600℃退火后薄膜结晶,且随着退火温度的升高,薄膜的结晶程度越来越好,并且部分SiC结构发生了由α-SiC到β-SiC的转变;所制备的SiC薄膜在384和408 nm处有两个发光峰,且两峰的强度均随退火温度的升高逐渐变强,其中384nm处的峰源自于SiC的发光,408 nm处的峰源自于碳簇的发光。     

磁控溅射制备CrNx薄膜及其结构和性能研究

采用反应磁控溅射技术制备了CrNx薄膜,并研究了氮气分压对CrNx薄膜的沉积速率、结构和摩擦系数的影响.研究发现采用反应磁控溅射技术能有效地抑制靶中毒现象,薄膜的沉积速率变化仅仅是由于氩和氮对靶的溅射产率不同造成的.通过调节不同的氮分压,可将CrNx薄膜的结构在很大的范围内调控,从Cr到Cr2N,到无定形,一直到CrN多种结晶形态的变化.且制备出的CrNx薄膜晶粒细小致密,晶粒和粒径分布都很均匀,晶粒在几十纳米左右.CrN薄膜的摩擦系数在0.70左右,无定形态CrNx和Cr2N的摩擦系数相对比较小,在0.20～0.30之间;Cr薄膜与钢球和氮化硅球对磨的摩擦系数相差比较大,分别为0.55和0.72.     

Fe-Ni-N薄膜的结构及磁性

用双离子束溅射法在玻璃基片上制得了Fe-Ni-N薄膜，研究了Ni含,源气氛及退火温度对Fe-Ni-N薄膜的结构，磁性及热稳定性的影响。选择合适的工艺条件，可制得在（100）面方向有100％晶粒取向度的单一γ′（Fe,Ni)4N相，Ni含量为6．7％（摩尔分数）的Fe-Ni-N薄膜具有较的软磁性能，其饱和磁化强度Ms为2．04T，矫顽力Hc为0.68kA/m。但是随着Ni含量的提高，Fe-Ni-N薄膜的热稳定下降，在主源气压比PN2／PAr较低时，有利于氮含量较低的γ′相的形成，在较高的PN2／PAr条件下，则形成氮含量较高的ε-（Fe,Ni)2-3N相和ξ－（Fe,Ni)2N相。     

N2流量对中频非平衡磁控溅射TiAlN薄膜结构及性能的影响

采用非平衡磁控溅射技术在AISI202不锈钢片和P(111)单晶硅基底上制备了TiAlN薄膜,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、三维轮廓仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪对薄膜的结构和性能进行了考查。结果表明,随着N2流量的升高,TiAlN薄膜的沉积速率降低,Al/Ti比率先升高后迅速降低;薄膜主要由TiN立方晶构成,且随N2流量的升高晶粒尺寸减小,柱状晶结构变疏松。在氮气流量为20mL/min时,薄膜具有最高的硬度及结合力。     

镶嵌靶磁控溅射Cu-W薄膜的结构与力学性能

为研究W含量对Cu-W薄膜的结构与力学性能的影响,用磁控溅射工艺制备Cu-W薄膜,靶材为镶嵌组合型。薄膜的成份、结构、表面形貌分别选用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)进行表征。薄膜屈服强度σ_0.2和裂纹萌生临界应变ε_c、弹性模量E及显微硬度H分别用微小力测试系统和纳米压痕仪进行测试。结果表明,调整W靶的面积占比即可控制薄膜成分,当W靶的面积占比从5%增至25%时,Cu-W薄膜的W含量(原子分数)从2.30%逐渐提高到15.10%,且薄膜中存在fcc Cu(W)亚稳准固溶体。随W含量的增加,Cu-W薄膜的平均晶粒尺寸从28 nm逐渐减小至18 nm,准固溶度从1.30%(原子分数)W逐渐增至9.50%W,薄膜的表面光洁度提高。随W含量的增加,Cu-W薄膜的屈服强度σ_0.2和显微硬度H提高较为明显,弹性模量E稍有增加,而裂纹萌生临界应变ε_c则减小。Cu-15.10%W薄膜具有最小的平均晶粒尺寸和最高的表面光洁度,其屈服强度...     

磁控溅射法制备CNx薄膜及其结构表征

以Ar/N2混合气体作为溅射气体,利用直流磁控溅射的方法制备子碳氮薄膜.利用X射线衍射和红外光谱对碳氮薄膜进行了结构分析.IR光谱证实了薄膜中碳氮化合物的形成,而XRD的检测结果表明,类石墨相g-C3N4是碳氮薄膜中的主要成分,同时有极少量的β-C3N4晶相生成.同时发现,Ar/N2溅射气体的分压对获取β-CsN4有着明显的影响.本实验中,当N2体积分数为33%,碳氮薄膜中β-C3N4晶相的含量最高.     

射频磁控溅射制备HfLaO薄膜结构和光学性能研究

采用射频磁控溅射技术制备HfLaO薄膜, 利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的微结构, 通过紫外?可见光分光光度计测量了薄膜的透过谱, 计算了薄膜的折射率和禁带宽度, 利用原子力显微镜观察了薄膜的表面形貌. 结果表明: 沉积态HfLaO(La: 25%~37%)薄膜均为非晶态, 随着La掺入量的增加, HfLaO薄膜的结晶化温度逐渐升高, HfLaO(La~37%)薄膜经900℃高温退火后仍为非晶态, 具有优良的热稳定性, AFM形貌分析显示非晶薄膜表面非常平整. 随着 La掺入量的增加, HfLaO薄膜的透射率先降后增, 在可见光范围薄膜均保持较高的透射率(82%以上). HfLaO薄膜的折射率为1.77~1.87. 随着La掺入量的增加, HfLaO薄膜的折射率呈先增后降的变化趋势, 同时HfLaO薄膜的Eg逐渐降低, 分别为5.9eV(La~17%)、5.87eV(La~25%)、5.8eV(La~33%)和5.77eV(La ~37%).     

射频磁控溅射制备类金刚石薄膜的特性

采用射频磁控溅射技术,用高纯石墨靶在单晶硅片、抛光不锈钢片上制备了类金刚石薄膜(DLC)。采用Raman光谱、原子力显微镜、显微硬度分析仪,表征了类金刚石薄膜的微观结构、表面形貌、硬度。结果表明,制备的类金刚石薄膜中含sp2、sp3杂化碳键,具有典型的类金刚石结构特征。计算表明,对应sp3杂化碳原子含量的ID1IG为3.18;薄膜的表面十分平整光滑,表面粗糙度极低,平均粗糙度Ra为0.17 nm;薄膜硬度可以高达30.8 GPa。     

直流反应磁控溅射法淀积ZrN薄膜

采用直流反应磁控溅射法淀积ＺｒＮ薄膜，发现在晶向硅片上ＺｒＮ薄膜按晶向生长。控制生长工艺可以获得ＺｒＮ晶向的外延生长膜。     

直流反应磁控溅射法注积ZrN薄膜

采用直流反应磁控溅射法淀积ZrN薄膜发现在（100）晶向硅片上ZrN薄膜按（111）晶向生长，控制生长工艺可以获得ZrN（111）晶向的外延生长膜．     

离子束增强反应磁控溅射AIN膜的组织结构及光学特性

对离子束增强反应磁控溅射低温沉积 AIN 膜层组织形貌、晶体结构、电子结构及其光学特性进行了研究。结果表明膜层组织均匀,晶粒细小,薄膜 AIN 是呈(002)择优取向的密排六方结构。由于Al-N 键的形成,使 Al 的2p 轨道电子结合能发生2.6eV 的化学位移。薄膜在可见光区域有很高的透射率,在紫外区域300nm 处有很强的吸收峰,在红外600—800cm~(-1)处有个吸收带,通过计算得到了 AIN膜的折射率,禁带宽度和晶格振动力学常数。     

射频磁控反应溅射制备ZnO/AlN双层膜的结构和性能

采用射频磁控反应溅射在Si（100）衬底上制备了ZnO/AlN双层膜。使用X射线衍射仪、原子力显微镜（AFM）、LCR测试仪及荧光分光光度计等仪器对样品进行了结构、表面形貌、导电性及荧光光谱的测试,并与相同工艺下制备的ZnO单层薄膜进行了对比研究。结果表明,ZnO/AlN双层膜的c轴择优取向性优于单层ZnO薄膜,薄膜应力更小,且为压应力,晶粒尺寸大于单层膜,表面粗糙度较小,并且其电阻率更低。荧光光谱显示,ZnO/AlN双层膜的结晶质量更好。     

RF磁控溅射法制备ZnO薄膜的XRD分析

采用RF磁控溅射法，在玻璃村底上制备多晶ZnO薄膜，并对所制备的ZnO薄膜在空气气氛中进行了不同温度（350～600℃）的退火处理和600℃时N2气氛中的退火处理。利用X射线衍射分析了溅射参数如溅射功率、溅射氧分压、衬底温度以及退火处理对ZnO薄膜结晶性能的影响。结果表明，合适的衬底温度和退火处理能够提高ZnO薄膜的结晶质量。     

射频与直流磁控溅射制备DLC薄膜的工艺研究及特性对比

采用直流与射频磁控溅射技术,用高纯石墨在单晶硅(100)表面制备了类金刚石薄膜(DLC).采用拉曼光谱、扫描电镜分析了薄膜的结构、表面和截面形貌,以及与溅射工艺的关系,并且对溅射过程中粒子输运机理进行了解释.结果表明,2种溅射方法制备的薄膜均含有相当的sp3杂化碳原子.射频磁控溅射沉积的DLC薄膜所含sp3杂化碳原子的量要高于直流磁控溅射沉积的DLC薄膜,且薄膜质量优于直流磁控溅射沉积的DLC薄膜.     

反应磁控溅射沉积TixAlyNz热控薄膜研究

采用反应磁控溅射技术,以Ti和Al为溅射靶材料,Ar和N2为溅射气体,在Al基底上沉积TixAlyNz热控薄膜.优化制备薄膜的最佳实验条件.对薄膜进行XRD、XPS分析及热光学测试,研究了TixAlyNz薄膜的结构特点及热光学特性.结果表明,采用独立Ti、Al靶的磁控反应溅射制备的TixAlyNz热控薄膜,通过控制薄膜厚度与组成,在忽略飞行器内部热作用的条件下其平衡温度为34℃.     

多种基底上溅射沉积ZnO薄膜的结构

在玻璃基底和四种硅基底上用反应式直流磁控溅射法制备了ＺｎＯ薄膜。用ＡＥＳ和ＸＲＤ对薄膜结构和组分进行测试,结果表明,五种基底上生长的ＺｎＯ薄膜在不同程度上都具有优良的纵均匀性、明显的ｃ轴择优取向和较高的结晶度,而硅基底上薄膜的结构普遍优于玻璃基底上沉积的薄膜。     

磁控溅射防锈MoS2薄膜沉积工艺研究

介绍了磁控溅射制备防锈MoS2薄膜的沉积工艺,同时对影响膜层性能的几个因素进行了初步的探讨,并且制备了防锈性能优良的MoS2薄膜样品。