硅掺杂碳复合靶材的制备研究及溅射膜层生长形式分析

以石墨、碳化硅、硅粉体为原料,采用预处理工艺得到复合原料粉体,热压烧结制备C/Si 80/20 at%靶材。将制备的靶材在不同基片上溅射镀膜,分析薄膜的形貌及其生长模式。通过扫描电镜分析微观形貌、四探针测试电阻率、XRD结合拉曼光谱分析晶体结构,结果如下：（1）石墨和硅粉球磨混合48h可获得Si元素均匀分布的C/Si复合粉体;该粉体在1900 ℃下真空热处理时,C/Si通过互扩散生成等轴晶3C-SiC;（2）不同粒径的β-SiC粉体在1900 ℃真空热处理时,颈部生长速率和晶体结构转变存在显著差异。在高温下,纳米β-SiC粉体蒸汽压高,颈部增长速率快,通过蒸发-凝聚再结晶后可获得球形度良好的3C-SiC微米颗粒。（3）以C/Si/SiC 70/10/10 at%粉体为原料,采用球磨和高温真空热处理得到预处理粉体并热压制备C/Si 80/20 at%靶材,结果表明：与C/SiC 60/20 at%二元组分体系相比,三元组分预处理粉体制备靶材的均匀性好,平均电阻率3.9 mohm·cm,极差0.59,密度2.34 g/cm3,石墨化度0.17, 石墨晶体完整性好。（4）将制备的C/Si 80/20at%靶材分别在玻璃、硅片以及陶瓷基片上磁控溅射制备类金刚石薄膜,结果发现：在Si基体表面薄膜呈纵向生长模式,膜层微粒小于20 nm;在玻璃基体表面膜层呈层状生长模式且结合紧密;在陶瓷基体表面薄膜呈片状生长模式,膜层由微米级颗粒结合组成,与陶瓷基体的微观组织相似。     

高致密ITO靶材制备工艺的研究现状和发展趋势

简述了ITO薄膜的各种性能和主要应用,综述了国内外ITO靶材的主要成形、烧结工艺及其研究现状,概括了ITO靶材的发展趋势.     

真空热压烧结对高纯W-Si合金靶材性能影响

以高纯W-Si合金粉(>99.995%)为原料,采用真空热压烧结工艺制备高纯W-Si合金靶材。研究烧结温度、热压压力、保温时间等工艺条件对靶材密度、微观组织性能的影响。结果表明,烧结温度在1350~1380℃,热压压力25~30 MPa,保温时间1.5~2 h,可制备出相对密度99%以上、平均晶粒尺寸100μm以内的高性能W-Si合金靶材。     

AZO溅射靶材的热压制备(英文)

按质量比92:2将ZnO和Al2O3粉末采用热压方法制备AZO溅射靶材。研究温度、压力、保温和保压时间等热压工艺条件对靶材相对密度的影响,研究致密化过程中的气孔演化和相结构变化。结果表明:采用分段热压方式,即在压力35MPa下,在温度1050℃和1150℃分别保温保压1h,所制备的AZO靶材具有最大的相对密度99%。在温度为1050℃时,靶材中的闭合气孔率最低;当热压温度低于900℃时,靶材中存在Al2O3相;当温度升高到1000℃以后,Al2O3相消失,但有ZnAl2O4相生成,且ZnAl2O4相随着温度的升高而增加。与无压烧结比较,热压烧结具有烧结温度低、ZnAl2O4相含量低的优点。靶材电阻率随着热压温度的升高和保温、保压时间的延长而降低。在热压温度1100℃、压力35MPa、保温和保压时间10h下制备了电阻率低达3×10-3-Ω·cm的AZO靶材。     

相变存储靶材的制备和镀膜性能研究

采用热压法制备Ge2Sb2Te5相变存储材料用靶材,研究了制备工艺对靶材微观结构与致密度的影响.结果表明:随保温时间的延长,靶材致密度升高.Ge2Sb2Te5靶材适宜的制备条件为570℃、10 MPa、4h,在该条件下制备的靶材主相含量达到95％,致密度达到98％,可满足制备薄膜的要求.     

热压烧结ITO靶材物相组成与电子结构研究

采用XRD、XPS对ITO固溶烧结前后物相结构及靶材表面In、Sn、O三元素价态进行表征和研究。结果发现:ITO固溶体中溶质与溶剂离子的半径差异较大是引发掺杂后XRD图谱谱峰偏移的主要原因;而XPS图谱中谱峰偏移则是Sn掺杂导致ITO导带中电子态占有率增加、Fermi能级升高的缘故。研究结果为制备成分、结构均匀的高密度ITO靶材提供了有益的参考。     

高纯铝靶材再结晶规律的试验研究

以高纯铝锭为试验料,进行冷轧及再结品退火试验,研究不同退火工艺对其再结晶过程的影响,以控制品粒的大小.采用Axiover 25蔡司金相显微镜观察组织.结果表明,冷轧压下量为40%时,最优的退火工艺为:退火温度330℃,保温时间10 min,水淬,可以获得晶粒度在200 μm以内的高纯铝板.     

国内外磁控溅射靶材的研究进展

磁控溅射以溅射温度低、沉积速率高的特点而被广泛应用于各种薄膜制造中,如单层或复合薄膜、磁性或超导薄膜以及有一定用途的功能性薄膜等,在科学领域以及工业生产中发挥着不可替代的作用。在介绍磁控溅射原理的基础上,阐述了靶材刻蚀机理,针对传统磁控溅射系统中靶材利用率低、刻蚀形貌不均匀等现状,从改善靶面磁场分布和模拟靶材刻蚀形貌两方面对国内外最新的研究进展进行总结与分析。研究表明,通过改变磁体的空间布置或增加导磁片能有效改善靶面磁场分布,采用适当的运动部件实现磁场和靶材的相对运动能有效扩展靶材的溅射面积,提高靶材利用率。在靶材刻蚀模拟中,通过改变溅射过程中的工艺条件(磁场强度、工作电压等)来研究靶面等离子特性,结果显示靶材刻蚀形貌会随着磁场强度的增加而变窄,靶材刻蚀速率会随工作电压的增大而增大等,这些研究成果对磁控溅射工艺参数的优化具有指导意义。最后,对靶材冷却系统的设计、靶材表面处理等对溅射过程的影响进行了简要展望。     

爆炸压实烧结ITO陶瓷靶材的实验研究

通过爆炸压实烧结纳米ITO粉末制备了ITO陶瓷靶材，结果表明爆炸冲击压实在靶材的后续烧结密实过程中起到了促进作用，它与常规的加压烧结相比，具有操作简单，设备要求低等很多优点。经过爆炸压实的烧结靶材具有细小的晶体颗粒，比商业靶材的晶粒度小约1个数量级。     

贵金属靶材相关中国专利分析

贵金属靶材在半导体集成电路、显示器、电子部件反射膜、光学记录媒体、磁记录材料、玻璃功能薄膜、装饰首饰等领域有广泛的应用,本文通过检索贵金属靶材相关中国专利,总结了贵金属靶材专利的种类分布、热点技术、应用领域等,揭示了贵金属靶材领域的研究和知识产权保护方向。     

溶剂热法水热后处理合成ZnS纳米棒

采用水热后处理方法将片状、共价键结合的有机-无机复合硫化物ZnS·0.5en放入热液中热解,制备六方纤锌矿结构ZnS纳米棒,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外吸收光谱仪分析了水热后处理对ZnS的晶体生长和结构形貌的影响.结果表明ZnS纳米棒是单晶结构,长度达1μm,直径约有30～40nm.纳米ZnS纳米棒的生长符合溶剂配位分子模板机理.     

SiC靶功率密度对无氢掺硅类金刚石薄膜摩擦学性能的影响

采用直流磁控溅射石墨靶、中频磁控溅射碳化硅靶以及离子源辅助的复合沉积技术,制备出膜层质量优异、摩擦因数和磨损率较低的具有不同Si含量的无氢掺硅类金刚石薄膜。使用XPS、拉曼光谱仪、台阶仪、纳米硬度计、SEM、EDS以及球盘式摩擦磨损试验仪测试并表征薄膜的微观结构、力学性能和摩擦学性能。研究表明,该技术能够成功制备出无氢掺硅类金刚石薄膜;随着SiC靶功率密度的增加,薄膜中Si的含量和sp3键的含量逐渐增加,其纳米硬度和弹性模量先增大后减小,摩擦因数由0.277降低至0.066,但其磨损率从6.29×10-11 mm3/Nm增加至1.45×10-9 mm3/Nm;当SiC靶功率密度为1.37W/cm2时,薄膜的纳米硬度与弹性模量分别达到最大值16.82GPa和250.2GPa。     

非晶硅薄膜的镍离子注入研究

为得到具有器件应用价值的非晶硅薄膜,首先采用等离子体增强化学气相沉积系统获得非晶硅薄膜,之后用离子注入设备对该薄膜进行镍离子注入掺杂。用椭偏仪测试薄膜厚度,得知非晶硅薄膜厚度为200nm,且沉积工艺稳定。X射线衍射仪测试表明,所沉积的薄膜属于完全非晶态。用四探针薄膜电阻测试设备测试非晶硅薄膜的方块电阻,结果表明,当掺杂浓度为2.5×1019个/cm3,离子注入能量为35.2 keV时,掺杂后的非晶硅薄膜具有较好电学性质,TCR约为-0.7%,室温下的方块电阻为992 kΩ/□。     

ZnO:Si透明导电薄膜厚度对其光电性能的影响

目的研究ZnO∶Si薄膜厚度对其生长速率、结晶度、光透率和电阻率的影响。方法用直流磁控溅射系统在玻璃基片上沉积不同的时间,获得5个厚度不同的ZnO∶Si薄膜样品,对比研究了其薄膜生长取向和结构特性、微观形貌、电学参数及透过率曲线。结果 5个ZnO∶Si薄膜样品都为多晶膜,具有单一的(002)衍射峰,沿垂直于基片的c轴方向择优生长。当薄膜厚度从207.6 nm增加到436.1 nm时,薄膜的晶粒尺寸增大,晶化程度提高,电阻率变小;膜厚增至497.8 nm时,薄膜的晶化程度反而降低,电阻率增加。在可见光范围内,5个薄膜样品的平均透过率都高于91.7%。结论膜厚对ZnO∶Si薄膜的电学性能有较大影响,对光学性能的影响则较小。     

半自动装配微靶技术研究

研究设计了一种微型靶标的半自动装配系统。该系统可以对两个半圆柱夹具(直径0.8mm,高1.6mm)和微小球体靶标(直径0.2mm)进行半自动装配。文中详细介绍了该系统的结构与组成,及其所采用的关键技术与方法。分析了各个运动调控项目的工作原理和结构设计方法。并经过实验证明,装配可以达到各项平行度误差和小球中心与两个半圆柱中心的位置误差均不超过3μm。     

阴极靶材外套的研究与制备

试验研究了阴极靶材外套的铸造工艺及性能,进行了x光检测、机械加工检测、化学成分分析、电镜分析.结果表明:国产铝钇合金外套铸件质量优异,合金成分均匀,内部组织与进口原件相同,可以替代进口产品.     

锑掺杂二氧化锡固溶体形成作用机制研究

采用化学共沉淀法制备了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体,用XRD、TG-DTA和XPS手段分析了该类固溶体的物相组成,并根据分析的结果绘制了固相线下相图,重点考察了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体的形成作用机制。结果表明:在600~1000℃退火温度下,Sn0.95Sb0.05O2固溶体只有四方金红石型SnO2物相的存在,锑主要以Sb5+的形式进入SnO2晶格内形成有限固溶体,而Sn0.6Sb0.4O2和Sn0.2Sb0.8O2固溶体分别在700和800℃出现了斜方白安矿型Sb2O4和四方金红石型SnO2分相;固相线下Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体相图分为3个区域:四方SnO2单相区,SnO2+Sb2O4两相区和斜方Sb2O4单相区,四方SnO2单相区是(Sn,Sb)O2ss固溶体(Sb3+或Sb5+进入SnO2晶格内,并达到饱和)。(Sn,Sb)O2ss固溶体可作为导电性好和耐腐蚀的半导体材料。     

碳纤维二氧化硅涂层新工艺的研究

本文采用溶胶—凝胶法,将碳纤维浸入硅酸乙酯溶液中,然后通过水解和干燥在纤维表面形成抗氧化、耐高温的SiO_2涂层。实验结果表明:此法所获涂层均匀;调整溶液的润湿性及粘度可改变涂层厚度;涂后的碳纤维与Mg能很好润湿。     

钌靶废料碱熔-水浸实验研究

采用碱熔-水浸法溶解难溶钌靶废料,研究熔剂种类、碱熔条件和水浸条件对钌溶解率的影响。结果表明,以Na_2O_2和NaOH组成的熔剂具有较高的碱熔效率;在配料质量比为Na_2O_2:NaOH:Ru=4:3:1的条件下,750℃碱熔3 h得到碱熔渣;在液固比为150:1 mL/g,95℃以水浸取碱熔渣4 h,钌靶废料的溶解率达到97.3%。     

取向硅钢中铜硫化物结构稳定性的赝势平面波法研究

基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法计算研究了取向硅钢中可能存在的两种铜硫化物抑制剂Cu2S和CuS的能量和电子结构,并从形成能和结合能两方面分析了这两种铜硫化物的相结构稳定性.结果表明:Cu2S具有较强的形成能力和更稳定的结构.计算电子态密度(DOS)的结果为:Cu2S和CuS费米能级处的态密度分别为1.65/eV和2.28/eV;Cu2S的赝能隙比CuS更宽些.这些结论也证明了Cu2S具有更稳定的结构.