飞秒激光沉积红外窗口类金刚石增透保护膜

脉冲激光沉积法是一种制备类金刚石膜(DLC膜)的新技术.总结了脉冲激光法制备DLC膜在激光源、脉宽、沉积气氛及薄膜掺杂等方面的发展趋势.建立了飞秒脉冲激光沉积DLC膜系统,在不同的沉积条件下(如:真空、氧气氛、掺硅等)开展了实验研究,阐明了不同沉积条件对DLC膜性能的影响规律.在硅、锗红外窗口上镀制了工程实用的DLC增...     

用脉冲激光沉积法制备类金刚石膜及金刚石薄膜

简要评述了用脉冲激光沉积技术制备类金刚石膜及金刚石薄膜的研究进展，总结了激光脉冲沉积制备薄膜的基本原理及其特点，分析了激光波长，能量，衬底温度等对薄膜质量的影响。     

脉冲激光沉积类金刚石膜和生物相容性

类金刚石膜具有很高的硬度、很小的摩擦系数、很高的化学稳定性和很好的生物相容性,在生物医学领域中具有巨大的应用价值。首先,论述了类金刚石薄膜的微观结构、物理化学特性和生物相容性以及它们之间的相互联系。总结了脉冲激光沉积类金刚石薄膜过程中实验参数对类金刚石薄膜的微观结构和特性的影响。为类金刚石薄膜的研究与生物医学应用提供一个参考。     

脉冲激光沉积类金刚石膜技术

脉冲激光沉积(PLD)技术制备类金刚石(DLC)薄膜存在着金刚石相含量较低、石墨颗粒多、薄膜与衬底附着力差、膜内应力大等技术难题,为此,研究人员研究出了多种技术措施,如通过引入背景气体、超快激光、偏压、磁场以及加热等措施提高了薄膜金刚石相含量;采用金刚石或丙酮靶材、减小单脉冲能量等措施减少了石墨颗粒;采用间歇沉积、真空退火、超快激光等措施减少了膜内应力;合理没计过渡层改善了膜与衬底间的附着力等.这些技术有力地推动了脉冲激光沉积技术的发展.     

脉冲激光沉积类金刚石膜和细胞相容性研究

为了解决机械瓣膜的凝血问题,在相同的实验条件下,用脉冲激光沉积(PLD)法在机械瓣膜,Al2O3,316 L不锈钢和Si衬底上沉积类金刚石(DLC)膜.结果表明类金刚石膜与机械瓣膜之间的黏附性最好,用拉曼光谱仪(Raman),X射线光电子能谱仪(XPS)和原子力显微镜(AFM)对机械瓣膜上的类金刚石膜进行检测,然后把人脐带静脉血管内皮细胞(HUVEC)种植在类金刚石膜的表面并进行体外培养.结果表明,Raman光谱的D峰出现在1341.66 cm-1处.G峰出现在1528.17 cm-1处.薄膜中sp3的含量达到21.45%.平均粗糙度为26.4 nm.血管内皮细胞能够正常生长、增殖并融合成片,因此可以实现机械瓣膜表面的血管内皮化,达到抗凝的目的.     

超快脉冲激光沉积类金刚石膜的研究进展

综述了脉冲沉积(PLD)类金刚石膜(DLC)的优势和局限,对其局限的补偿和突破,以及脉冲沉积法的重要发展方向——超快脉冲激光沉积(Ultra-fast PLD)类金刚石膜(DLC)的研究进展。     

脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜

为解决类金刚石膜内应力极大的问题,利用很薄的岛状结构锗层与较厚的类金刚石层循环,设计并制备了具有低内应力的多层类金刚石膜。其中,类金刚石层为主要功能膜层,起到硬质保护和光学增透的作用;而锗层作为缓冲层,起到缓解纯类金刚石膜内应力过大的问题,同时由于锗层很薄,对整个膜层的机械性能和红外特性的影响很小。测试表明,制备的多层类金刚石膜内应力为2.14 GPa,比纯类金刚石膜降低了39%,通过了GJB2485-95《光学膜层通用规范》中的重摩擦测试;同时,其纳米硬度仍保持在47 GPa的高水平。该多层类金刚石膜可以作为实际应用的红外窗口保护膜。     

磁场辅助激光沉积类金刚石膜初探

提出了磁场辅助激光沉积类金刚石（DLC）膜技术,在硅基底附近添加磁力线向基底收拢的磁场,用以迫使侧向飞行的离子向基底靠拢并参与成膜。由于离子向基底的集中,使其在膜层中含量大幅上升,间接地减少了大颗粒的比例,因此,与无磁场条件下制备的DLC膜相比,引入磁场不仅提高了DLC膜的沉积速率,而且提高了其机械硬度;更重要的是,间接地证明了激光对靶材离化的高效性,为脉冲激光沉积（PLD）结合磁过滤技术提供了可行性的依据。     

脉冲激光沉积法沉积类金刚石薄膜的实验研究

为了研究脉冲激光沉积法中衬底温度和距离对类金刚石薄膜的影响,首先温度保持在200℃,靶和衬底间的距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。其次温度保持在400℃,距离分别取25.0mm和30.0mm来沉积类金刚石膜。用Raman光谱仪对薄膜的微观结构进行检测,用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行检测。实验结果表明：距离增加或者温度升高都会导致类金刚石薄膜的密度和sp3/ sp2的比值减小,薄膜中石墨晶粒的数量增多和体积增大。近距离时温度的变化和低温时距离的变化对薄膜微观结构产生的影响更明显。距离和温度的变化对类金刚石薄膜的表面形貌也产生显著的影响。     

超短激光脉冲技术及其研究进展

首先阐述超短激光脉冲发展的几个历史阶段及其特点．并介绍了飞秒激光器的类型及飞秒脉冲的产生、放大与测量，最后介绍了飞秒激光技术的相关学科。     

脉冲激光沉积法制备ITO薄膜及性质研究

本文采用脉冲激光沉积法(PLD)制备了ITO导电薄膜,并对其形貌、光学性质和电学性质进行了研究.结果表明,使用PLD方法制备的ITO导电薄膜在可见光区的平均透光率约为80%,方块电阻在100～200Ω/□之间.当衬底温度控制在300℃,氧压控制在1.33Pa时,可以得到具有较高透光率和电导率的ITO导电薄膜.     

飞秒激光辐照下金属薄膜材料的热力响应

考虑到金属材料热导率、弛豫时间、电子-晶格耦合系数等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,运用具有人工粘性和自适应步长的有限差分算法,数值求解了飞秒激光辐照金属薄膜的超快热弹性模型,分析了飞秒激光辐照200nm铜膜时温度场和应力场的变化规律。结果表明：电子热导率和电子-晶格耦合系数对温度场变化有较大影响;在超快加热早期,热电子崩力在金属薄膜表面附近迅速达到峰值,后期急剧减小的热电子崩力和逐渐增大的晶格温度梯度共同决定了薄膜体系中应力场的变化。     

Cubic AlN thin film formation on quartz substrate by pulse laser deposition

Cubic AlN thin films were obtained on quartz substrate by pulse laser deposition in a nitrogen reactive atmosphere. A Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm was used as the laser source. In order to study the influence of the process parameters on the deposited AlN film, the experiments were performed at various technique parameters of laser energy density from 70 to 260 J/cm², substrate temperature from room temperature to 800℃ and nitrogen pressure from 0.1 to 50 Pa. X-ray diffraction, scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were applied to characterize the structure and surface morphology of the deposited AlN films. It was found that the structure of AlN films deposited in a vacuum is rocksalt under the condition of substrate temperature 600-800℃, nitrogen pressure 10-0.1 Pa and a moderate laser energy density (190 J/cm²). The high quality AlN film exhibited good optical property.     

AIB用于改进PLD沉积在机械瓣膜上的类金刚石膜的质量

用脉冲激光沉积(PLD)法在热解C制作的人工心脏机械瓣膜上沉积类金刚石(DLC)薄膜,并用3KeV的氩离子轰击(AIB)DLC薄膜。采用拉曼(Raman)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分别对AIB前后的DLC薄膜进行检测分析,用光学显微镜观察AIB前后的DLC薄膜表面。实验结果表明:AIB不影响薄膜的黏附性。但是可以在一定程度上导致薄膜微观结构的变化和sp3/sp2比值的提高,可以在薄膜中掺杂微量的Ar元素,可以有效消除薄膜表面吸附的O,但对薄膜中C-O、C=O和COOH的影响较小。因此,离子轰击法可以作为一种改进类金刚石薄膜质量的方法。     

纳秒脉冲激光诱导的金属膜喷发的分布特征

大功率纳秒脉冲激光辐照金属膜层时会发生热力损伤,产生的高温和高压会引起金属膜层的热蒸发,从而向外喷射颗粒,大多数喷射粒子处于原子和离子状态。在能量色散光谱分析测试中,文中使用多组标准样品进行比较实验,校准测试结果,并给出了一种根据结果计算沉积原子数的估计方法。此外,在此基础上比较了不同真空度的真空环境和大气环境下铝膜喷发的差异,并且对比了不同熔点的金属膜的喷发及空间分布特征。通过结合泵探测技术捕获的瞬态图像,进一步分析和解释了实验结果。     

近红外飞秒激光诱导非晶硅薄膜的晶化

1kHz的飞秒激光辐照在非晶硅薄膜后会使得辐照区域的薄膜产生晶化现象.拉曼光谱表明这个激光诱导晶化过程与入射激光的能量及其模式分布有密切的联系.扫描电镜观测发现激光辐照区域形成了粗糙的表面纹理,并且大量的晶粒形成在这个结构表面.这个晶化现象可能是由于爆炸晶化成核和晶粒外延生长共同作用的结果,进一步的研究表明这种飞秒激光...     

用光谱位相相干电场重构法还原飞秒脉冲相位

基于光谱相位相干直接电场重建法(SPIDER)测量飞秒激光脉冲的基本原理和重构相位的反演算法,数值模拟了SPIDER技术重构飞秒脉冲相位的过程,分析了非线性晶体、时间延迟τ、光谱剪切量Ω的选取原则。以高斯型线性啁啾脉冲为例,还原出了脉冲的位相,得到不同的待测脉冲重构出的最佳位相曲线具有不同的最佳延迟时间和光谱剪切量。     

飞秒激光作用下薄膜的热力学研究

为了描述飞秒激光与金属薄膜相互作用过程中的非平衡传热现象,采用有限差分的方法对金属薄膜内的温度场进行了1维数值模拟。对双温模型中电子-晶格耦合系数G、激光脉宽和电子的弹道运动等因素对金属薄膜表层电子和晶格温度的影响进行了理论分析。结果表明,G影响材料表面电子的温升,电子和晶格温度平衡时的延迟时间随着G的增大而减小,二者呈指数变化关系。这一结果对改善半导体元件中薄膜的温升是有帮助的。