感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

采用感应耦合等离子体源(ICPS)成功地实现化学气相沉积硬质类金刚石(DLC)膜,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜,并且在相对较低的基片负偏压条件就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。     

感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

采用感应耦合等离子体源 (ICPS)成功地实现了化学气相沉积硬质类金刚石 (DLC)膜 ,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜 ,并且在相对较低的基片负偏压条件下就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。     

高功率脉冲电子束溅射法制备钴-钛多层膜

本文介绍一种利用高功率脉冲电子束溅射法制备金属多层膜的新方法。强脉冲电子束轰击金属靶将产生瞬态高温等离子体,从这种等离子体中飞出的金属离子沉积在附近的衬底上,从而制得Co/Ti系和其他多种金属多层膜。本文报道了对多层膜进行的TEM和AES研究的结果。     

Si基体上双层Ti—O薄膜的XPS和AES分析研究

采用沉积－离子轰击－沉积工艺制备了双层Ｔｉ－Ｏ薄膜，并利用ＸＰＳ和ＡＥＳ对膜层进行了深度分析。结果发现：在氩离子轰击后的薄膜上再沉积同质薄膜，在膜表层一定厚度内可得到具有化学配比的ＴｉＯ２薄膜；氩离子的轰击使钛太碳氧化物内迁入Ｓｉ基体，而Ｓｉ外迁到膜内，并造成多价形式的Ｔｉ氧化物共存，ＴｉＯ２在这些Ｔｉ氧化物中所占的比例随沉积膜深度呈现先逐渐减少而后又逐渐增大的分布规律；此外，氩离子的轰击使得薄膜     

光敏有机硅聚合物的低压力等离子体沉积

单基取代的有机硅前身的等离子体沉积能够导致一些层含有广延的Ｓｉ－Ｓｉ键合的主键。娄这些膜同时暴露于紫外线和氧时，Ｓｉ－Ｓｉ健裂开，氧进入形成Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ聚合物链。证明这些膜可以用低压力直流等离子体源沉积。由Ｘｅ和甲基硅烷的电子激发产生了等离子体，而用一轴向磁场约束基片表面附近的等离子体。等离子体粒子能量较低（１０－２０ｅＶ），而且分散小。这样限制了不希望有的气相反应的产生。在低压力及相应的低沉积     

微波ECR等离子体物理汽相沉积研究和应用(英文)

研究了用微波电子回旋共振(ECR)技术蒸发镀Ti膜、Cu膜。沉积速率达50.0nm/min左右,基片温度50～150℃。获得了附着力强的非晶态膜层。进行了ECR溅射镀膜,采用较高的等离子体密度、电离度及负的基片电位,制作了YBaCuO超导薄膜。该膜层致密、呈非晶态、膜厚1.0μm,沉积速率达10.0nm/min。结果表明,ECR等离子体沉淀技术是能够在低压下产生高密度、高电离度的等离子体,这种等离子体是薄膜沉积工艺和表面处理技术中最合适的等离子体源。     

Si基体上双层Ti－O薄膜的XPS和AES分析研究

采用沉积－离子轰击－沉积工艺制备了双层Ｔｉ－Ｏ薄膜，并利用ＸＰＳ和ＡＥＳ对膜层进行了深度分析．结果发现：在氩离子轰击后的薄膜上再沉积同质薄膜，在膜表层一定厚度内可得到具有化学配比的ＴｉＯ２薄膜；氩离子的轰击使钛及碳氧化物内迁入Ｓｉ基体，而Ｓｉ外迁到膜内，并造成多价形式的Ｔｉ氧化物共存，ＴｉＯ２在这些Ｔｉ氧化物中所占的比例随沉积膜深度呈现先逐渐减少而后又逐渐增大的分布规律；此外，氩离子的轰击使得薄膜与基体在界面处形成较宽的、复杂的混合层．混合层主要由ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ、未氧化完全的ＳｉＯ２－ｘ及纯Ｓｉ组成。     

微波ECR等离子体物理汽相沉积研究和应用

研究了用微波电子回旋共振(ECR)技术蒸发镀Ti膜、Cu膜。沉积速率达50.0nm/min左右,基片温度50～150℃。获得了附着力强的非晶态模层,进行了ECR溅射镀膜。采用较高的等离子体密度、电离度及负的基片电位,制作了Y-Ba-Cu-O超导薄膜。该膜层致密,呈非晶态,膜厚1.0μm,沉积速率达10.0nm/min。结果表明,ECR等离子体沉淀技术是能够在低压下产生高密度、高电离度的等离子体,这种等离子体是薄膜沉积工艺和表面处理技术中最合适的等离子体源。     

ICPECVD类金刚石膜沉积过程的发射光谱诊断研究

利用发射光谱(Optical emission spectroscopy,OES)对感应耦合等离子体增强化学气相沉积(Inductivelycoupled plasma enhance chemical vapor d印osition,ICPECVD)类金刚石(Diamondlike carbon,DLC)膜过程中的各种基团进行分析,并对不同条件下薄膜沉积速率以及薄膜显微硬度进行测试.分析结果发现,感应耦合等离子体源激发甲烷等离子体中存在比较突出的碳氢离子成分,从而促进形成高硬度的DLC膜.而且射频功率、沉积气压等沉积参数的变化对DLC薄膜沉积过程的中性基团、离子基团以及原子氢等成分都有着明显影响,从而最终影响薄膜沉积过程及薄膜性质.     

离子束辅助沉积MoSx膜的特性研究

从轰击离子种类，辅助沉积方式、不同衬底材料以及存放环境湿度等因素对离子束辅助沉积的ＭｏＳｘ膜作特性的影响作了研究。发现这些因素在膜的沉积或使用过程中对其品质和特性都产生不能忽视的影响。     

全方位离子注入及增强沉积工业机和应用

报道了等离子体源离子注入 (PSII)或等离子体浸没离子注入 (PIII)及增强沉积工业机的实验结果及应用。该机真空室直径 90 0mm ,高 10 5 0mm ,立式放置 ,抽气系统由分子泵及机械泵构成并且实现了PLC控制 ,本底真空小于 4× 10 - 4Pa。等离子体由热阴极放电或三个高效磁过滤式金属等离子体源产生 ,因此可实现全方位离子注入或增强沉积成膜。该机的负高压脉冲最高幅值为 80kV ,最大脉冲电流为 6 0A ,重复频率为 5 0— 5 0 0Hz ,脉冲上升沿小于 2 μs,并且可根据需要产生脉冲串。其等离子体密度约为 10 8— 10 10 ·cm- 3,膜沉积速率为 0 .1— 0 .5nm/s。     

磁过滤真空弧等离子体钛沉积膜改善H13钢腐蚀机理的研究

利用磁过滤真空弧等离子体积成膜系统,在H13钢基体上沉积一层360nm的钛膜。透射电镜（TEM）分析结果表明,沉积膜膜层的微观结构呈晶须状。在pH＝5．6的NaAc/HAc缓冲液中阳极极化扫描曲线测量表明,沉积膜品的腐蚀电流密度峰值较H13钢降低1－2个数量级,抗腐蚀性能大幅度提高,离子注入进一步降低了沉积膜样品的峰值腐蚀电流密度,提高了沉积膜样品的抗腐蚀性。SEM对腐蚀样品的表面形貌进行了分析,并对沉积膜样品的抗腐蚀机理进行了研究。     

H+辐照对不锈钢基体上涂覆W膜的微观研究

对奥氏体不锈钢基体上采用离子束混合技术进行不同厚度的钨膜沉积，沉积后的试样进行了H^ 注入前后的XRD和SEM微观分析，研究了H^ 辐照对W膜的晶体结构和形象的影响。结果表明，沉积的W膜基本上是非晶的，还出现了由于污染造成的钨的氧化物。氢离子的辐照模拟结果表明，少量晶化的W向非晶化转变，污染的氧化物被择优溅射掉。H^ 轰击对W膜表面形貌的影响不大，它仍然致密、均匀、完整且无明显损伤。     

制备工艺对自支撑薄膜粗糙度的影响

利用磁过滤等离子沉积技术,以甜菜碱、油酸钾、抛光NaCl单晶基片、自支撑火棉胶膜和自支撑SiN薄膜为衬底制备了自支撑Ni膜。采用原子力显微镜和场发射扫描电子显微镜对薄膜表面形态和粗糙度进行了分析。结果表明：自支撑Ni膜的粗糙度与衬底材料密切相关,等离子体的沉积角度直接影响纳米薄膜的微观结构,采用60°倾斜沉积在自支撑火棉胶膜衬底上,可获得表面粗糙度为1.5nm的自支撑Ni膜。     

中心螺线圈式大面积均匀金属等离子体形成方法

传统的磁过滤阴极真空弧系统的金属等离子体输出面积较小且出口处的密度呈高斯分布,阻碍了等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢ&D)技术的工业化应用,使得大面积均匀金属等离子体的产生成为了业内研究的热点.本文提出了一种基于多阴极脉冲真空弧源对称配置的中心螺线圈式大面积均匀金属等离子体形成方法,可输出直径约为600mm的金属等离子体.沉积探针结果表明:载流螺线圈对沉积均匀性有较大的影响.单源X方向的沉积均匀性优于Y方向的沉积均匀性;四弧源的离子流密度约为单源的5.5倍,沉积均匀性最高可达83.8%.     

用于材料表面强化处理的第三代多功能PⅢ装置

第三代多功能等离子体浸没离子注入（PⅢ）装置的强流脉冲阴极弧金属等离子体源既具有强的镀膜功能，同时也具有强的金属离子注入功能；它的脉冲高压电源能输出大的电流；并可获得高的注入剂量均匀性。该装置既能执行离子注入，又能把离子注入与溅射沉积，镀膜结合在一起，形成多种综合笥表面改性工艺。本文描述了它的主要设计原则、主要部件的特性以及近期的研究工作成果。     

强脉冲电子束在聚酯薄膜表面产生的化学气相沉积

一、引言 高功率密度脉冲电子束(>10~9W/cm~2)轰击金属,将引起金属剧烈蒸发,产生高温等离子体。等离子体中的金属离子获得一定能量后将与本底气体分子相互作用而形成化合物。本文介绍在低压氮气环境中,利用强脉冲电子束轰击铜靶,产生了氮铜化合物沉积在聚酯薄膜表面的实验结果。并用ESCA分析束处理过的聚酯薄膜表面的化学组成的变化。     

低能Ar离子束辅助沉积Cu、Ag、Pt薄膜

采用低能Ar离子束辅助沉积方法,在Mo/Si(100)衬底上分别沉积Cu、Ag、Pt薄膜.实验发现,若辅助轰击的Ar离子束沿衬底法线方向入射,当离子/原子到达比为0.2时,沉积的Cu膜呈(111)晶向,而Ag、Pt膜均呈(111)和(100)混合晶向.当辅助轰击的Ar离子束偏离衬底法线方向45°入射时,沉积的Cu、Ag、Pt膜均呈(111)择优取向.采用Monte Carlo方法模拟能量为500 eV的Ar离子入射单晶Ag所引起的原子级联碰撞过程,分别算得Ar离子入射单晶Ag(100)面、(111)面时,Ar离子的溅射率与入射角和方位角的关系.对离子注入的沟道效应和薄膜表面的自由能对薄膜择优取向的影响作了初步的探讨和分析.     

在电子回旋工振氢等离子体中负离子的体积产生

研究了用于负离子源的电子回旋共振（ECR）等离子体的产生和控制。为能够得到大直径高密度均匀微波等离子体，提出了一种利用永久磁铁 的新产生方法。利用环形槽缝天线将微波功率发射进具有环状会切或线会切永久磁铁的室内的四周。在那里可将磁场加于局部区域，并且如果满足ECR条件可有效地产生等离子体。在本文中，我们报导了ECR负离子源的结构、ECR等离子体的特性以及从负离子源的观点出发ECR等离子体与DC放电等离子体的比较。     

医用回旋加速器生产正电子核素~(18)F条件分析与优化

分析医用回旋加速器正电子核素18F的照射条件和轰击参数对生产的影响,优化生产条件并给出最佳的轰击参数以期获得高效的生产产额。使用Origin 9.0软件绘制核素18F产量随不同质子束流强度和轰击时间的变化趋势曲线,以蒙特卡罗方法建立回旋加速器质子辐照靶室模型,分析不同质子能量、Havar膜和靶水厚度等对核素18F产量的影响,并给出18F生产最佳的束流强度、轰击时间和质子能量等生产参数。回旋加速器运行期间束流应充分聚焦于照射靶室中心位置,最大化的利用束流以引发足够多的核反应;根据质子束流的能量选择合适的Havar膜和靶水厚度,20 Me V质子束流轰击生产正电子核素18F的靶室系统使用Havar膜总计厚度60μm,靶水厚度3 mm,可获得最佳18F产量。总体而言,18F的产量随束流强度而增大,轰击时间越长18F产量越大,但随着轰击时间的延长增长趋势变缓,轰击时间建议60 min左右。正电子核素18F的生产需要选择合适的Havar膜和靶水厚度(当质子能量为20 Me V时,推荐Havar厚度60μm,靶水厚度3 mm),轰击时间建议60 min左右,开机启动稳定一段时间后再开始照射。