类金刚石薄膜内应力的测试

采用射频-直流等离子增强化学气相沉积法制备出类金刚石薄膜,用弯曲法测定薄膜的内应力。结果表明,类金刚石薄膜中存在1～4.7GPa的压应力,沉积工艺对薄膜的内应力有很大的影响,薄膜的内应力随极板负偏压的升高而降低,陆C_2H_2气体含量的增加而增大。     

ECR-RF双功率源等离子体化学气相沉积制备类金刚石薄膜的研究

利用微波ECR加射频功率源等离子体化学气相沉积技术,以CH4为碳源气体,Ar气为稀释气体,在硅片(100)上制备了类金刚石薄膜.Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在明显的C-H键结构.采用AFM观察了表面形貌,均方根粗糙度大约为1.489nm,表明薄膜表面比较光滑.最后对其进行了摩擦性能测试,薄膜的平均摩擦系数为0.102.     

PECVD法制备类金刚石薄膜的摩擦学性能

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(rf-PECVD),在45钢表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜,借助激光拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),分析了DLC膜的键结构、表面形貌和结构特征,用原位纳米力学测试系统测定了薄膜的硬度.以GCr15钢为摩擦副材料...     

不同等离子体体系中纳米金刚石薄膜制备的研究

利用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法分别在CH4／H2／Ar体系、CH4／H2／O2体系和C2H5OH／H2体系中进行纳米金刚石（NCD）薄膜的制备研究。采用原子力显微镜（AFM）和激光拉曼光谱（Raman）等方法对不同体系中制备得到的NCD薄膜的表面形貌及其质量进行了检测。结果表明：在CH4／H2体系中添加O2对于促进高平整度NCD薄膜的效果明显优于添加At;C2H5OH／H2体系更有利于制备颗粒更细、金刚石相含量更高的NCD薄膜。利用等离子体CVD技术的相关理论对上述结论进行了理论分析。     

氟化类金刚石薄膜介电性能研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了氟化类金刚石薄膜。利用俄歇电子能谱、绝缘电阻测试仪、耐压测试仪和QS电桥对样品组分和介电性能进行了表征、分析。结果表明:薄膜的介电常数εr在2.07~2.65之间,绝缘电阻在245 MΩ左右,击穿场强在2.1 MV/cm以上,它们与膜内F的含量密切相关。     

射频功率对筒状聚酯内壁类金刚石薄膜结构与性能的影响研究

利用偏压/射频耦合等离子体增强化学气相沉积技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯,PET)筒内壁制备了类金刚石薄膜(DLC)。采用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、三维表面轮廓仪、紫外/可见光分光光度计和气体渗透率测试仪考察了射频功率对类金刚石薄膜的结构、沉积速率、表面形貌、光学透过率和气体阻隔性能的影响。结果表明,膜层沉积可有效阻挡近紫外区域的光线,同时对O2,CO2的阻隔能力明显提高,这是由于DLC膜层的致密性质以及PET表面原有缺陷的覆盖。与未镀膜PET相比,150 W时制备的DLC膜的气体透过率分别从58.5,61.7cm3m-2atm-1d-1降低至0.7,1.5 cm3m-2.atm-1d-1,相应的对O2,CO2的阻隔率分别可以提高80倍和40倍。     

掺氮类金刚石薄膜的制备与性能研究

利用空心阴极放电在玻璃基底表面沉积掺氮类金刚石(DLc)薄膜.拉曼光谱(Raman)分析表明,所制备的碳膜具有典型的类金刚石结构.扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析了薄膜表面形貌和粗糙度;利用摩擦磨损仪测量膜的摩擦磨损性能.结果表明,氮的掺入使得薄膜中颗粒致密平整,改变了薄膜的表面微观形貌,进而改善了薄膜的摩擦磨损性能.     

常温生长类金刚石薄膜的实验研究

利用射频等离子体增强化学气相沉积(RFPECVD)工艺在常温下实现在不锈钢、硅片、玻璃等基底上大面积沉积类金刚石(DLC)膜.薄膜表面光滑致密,与衬底的结合力较高.用Raman,FTIR,SEM,EDX研究了薄膜的形貌、结构与组分.用栓-盘摩擦磨损试验机测试了薄膜的摩擦系数.通过优化沉积参数,所沉积的DLC膜在与100Cr6钢球对磨时摩擦系数低于0.01.在摩擦过程中DLC膜的磨损机制借助SEM进行了研究.     

类金刚石磁盘保护膜的性能、应用与制备

类金刚石膜在磁盘和读写磁头之上形成一层关键的保护膜.磁存储密度的飞速发展可以使存储密度上限达到1万亿字节/英寸2.这要求读写磁头距离磁盘更近,即需要一层仅1 nm～2 nm厚的类金刚石薄膜.四面体结构的非晶碳膜能够满足磁存储技术的要求,即形成原子尺度平滑、连续、致密,只有几个原子层厚的碳膜.磁过滤阴极弧方法、等离子体增强化学气相沉积方法可用来制备符合要求的超薄碳膜.     

硅掺杂类金刚石薄膜表面性能研究

本文使用原子力显微镜考察了硅掺杂类金刚石薄膜的表面形貌及粗糙度,同时分析了薄膜表面的粘附力和微观摩擦力学性能。实验表明,随着基底负偏压的增加,薄膜的表面粗糙度值逐渐减小;摩擦力和外加载荷成线性关系,且粘附力是微小载荷下影响固体滑动摩擦力的主要因素,并采用最佳拟合直线的斜率表征出样品的摩擦系数的大小。     

PECVD系统的等离子体诊断及DLC膜的结构和性能研究

类金刚石碳膜以其优异的性能,诸如高电阻率、高硬度、低摩擦系数、良好的光学特性等显示出良好的应用前景,越来越受到人们的关注.本文首先利用朗谬耳探针对基底附近的等离子体特性进行了诊断,考察了离子电流密度与脉冲电压和工作气压的关系.然后在不同的气体比例下成功的制备出了DLC薄膜.采用拉曼光谱仪、原子力显微镜、纳米压痕仪等设备对薄膜的相结构、表面形貌和机械性能进行了综合分析,并研究了镀膜工艺与薄膜特性的关系.     

BN薄膜的制备及BPXN1-X薄膜的紫外光敏特性

采用热丝和射频等离子体辅助化学气相沉积方法(HF-PECVD),以单晶硅为衬底在低温(< 500℃)条件下沉积氮化硼(BN)薄膜材料.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对薄膜样品的组成和结构进行了分析,探讨了温度和等离子体对沉积BN薄膜的影响.此外,用紫外-可见光分光光度计(UV)测试了石英衬底上生长磷掺杂氮化硼(BPXN1-X)薄膜样品的紫外吸收特征,分析了磷掺杂对 BN光学能隙的调节作用以及 BPXN1-X薄膜在紫外空间探测领域的应用前景.结果表明,以单晶硅和光学石英玻璃为衬底在低温条件下用 HF-PECVD方法可以沉积较高质量的 BN薄膜,BN的光学能隙宽度通过磷的掺杂可以得到连续调节,在紫外空间光探测领域具有很大的应用潜力.     

氧化锌薄膜的p型掺杂及光学和电学性质研究

为了实现氧化锌薄膜的p型掺杂,从而制备氧化锌同质p-n结,采用化学气相沉积法,以二水合醋酸锌为前驱,醋酸铵为氮源,在氧气氛下制备了氮掺杂的p型氧化锌薄膜.利用X射线光电子能谱和X射线衍射分析,表征了氧化锌薄膜的化学成分.通过霍尔效应测量证实了薄膜的p型导电特性.探讨了制备过程中温度、压强、源物质等条件对反应产物的影响,研究了薄膜的光学和电学特性,得到了p型氧化锌薄膜的吸收光谱和光致发光光谱,以及氧化锌p-n结的伏安特性曲线.     

磁控溅射WS2薄膜的制备工艺及其性能

采用孪生中频磁控溅射的方法在低温条件下制备了WS2薄膜,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)、显微硬度仪、划痕仪和球盘式摩擦磨损试验机对薄膜的物相结构、微观形貌以及摩擦学性能进行了研究。结果表明:所制备的WS2薄膜呈现出明显的(002)晶面择优生长,S/W原子比1.52,在大气环境中摩擦系数可低于0.01,载荷与转速对薄膜的摩擦系数影响显著,在一定范围内加大载荷和提高转速都会增大其摩擦系数。     

CLAM钢表面硬质薄膜的制备与性能研究

采用射频反应磁控溅射法在中国低活化马氏体(CLAM)不锈钢表面制备了单层Al2O3、SiC、W薄膜以及SiC/Al2O3、W/Al2O3双层膜.对所制备的薄膜进行了XRD结构分析、AFM表面形貌测试和显微硬度测试.结果表明:单层SiC薄膜表面出现了部分脱落,而SiC/AlO3双层膜表面完整光滑.W/Al2O3双层薄膜表面平整光滑,均方根粗糙度为4.28 Ha.W单层薄膜和W/Al2O3双层薄膜经氩气中800℃退火2 h后硬度最高,分别达到了34.4 GPa和31.3 GPa.     

化学气相沉积制备纳米结构碳化钨薄膜

采用氟化钨(WF6)和甲烷(CH4)为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备具有纳米结构的碳化钨薄膜。采用SEM、XRD、EDS等方法表征了碳化钨薄膜的形貌、晶体结构和化学组成。通过表征,表明在前驱体混合气体中的甲烷与氟化钨气体的流量比(碳钨比)为20、基底温度为800℃的条件下得到的碳化钨薄膜是由直径为20～35nm的圆球状纳米晶构成。通过分析影响薄膜的晶体结构、化学组成的因素后,认为要得到具有纳米晶结构的碳化钨薄膜,主要应控制前驱体气体中的碳钨比以及基底温度。     

脉冲真空电弧离子镀在不锈钢上沉积类金刚石薄膜的研究

利用脉冲真空电弧离子镀技术在3Cr13不锈钢上制备了类金刚石(DLC)薄膜,通过Raman光谱分析了膜的结构特征,采用摩擦磨损试验机测试了薄膜在不同载荷下的摩擦系数,运用划痕仪研究了膜基的结合强度.结果表明:所镀制的薄膜具有典型类金刚石结构特征,膜中ID/IG为1.33;摩擦系数随着载荷的增大而减小,载荷为5 N,转速120 r/min时的摩擦系数为0.12;Ti过渡层的引入显著地提高了膜基结合力.     

弱磁场对SnO2薄膜性能的影响

利用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备了SnO2薄膜。实验中通过改变磁镜场的磁镜比和磁场大小,研究了弱磁场对SnO2薄膜方块电阻及电阻分布的影响。实验结果表明,随着磁比和磁场强度的增加,SnO2薄膜的方块电阻在降低,且电阻分布变得比较均匀;但是,当磁镜比超过5．5时,SnO2薄膜的电阻分布变得越来越不均匀。     

热氧化法制备纳米ZnO薄膜及其发光特性的研究

用热氧化ZnS薄膜方法制备纳米ZnO薄膜．并用X射线衍射谱．光致发光谱表征和研究纳米ZnO薄膜结构特征及热氧化温度对薄膜质量的影响。X射线衍射结果表明纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿结构．且随热氧化温度升高．薄膜晶粒尺寸逐渐增大。光致发光谱是由紫外激子发光和与氧空位有关的深能级缺陷发光组成的．且随热氧化温度升高,激子发光峰发生红移．激子发光和深能级缺陷发光强度之比逐渐增大．在热氧化温度为800℃时,其比值为10。