铝/改性氟塑料复合薄膜的制备

采用射频磁控溅射技术在改性氟塑料表面沉积铝层,制备了金属/氟化高聚物复合薄膜.利用场发射扫描电镜(FESEM)及能量散射谱(EDS)分析仪对沉积的铝层进行了表面形貌的表征和化学组分的分析.初步探讨了溅射功率、气压和时间等不同溅射参数对铝层结构和铝层在氟塑料表面附着情况的影响.结果表明:溅射功率是决定复合薄膜质量的重要因素,功率过低得不到致密的铝层结构,而且铝层容易从氟塑料表面脱离,功率过高则会产生很强的热效应而使复合薄膜弯曲.溅射气压和时间分别影响铝层在氟塑料表面的沉积速率和生长厚度.     

直流溅射工艺参数对Mo薄膜结构及电性能的影响

采用直流磁控溅射法在SLG衬底上沉积Mo薄膜,对不同溅射功率和溅射工作气压下沉积的薄膜进行X射线衍射、SEM(扫描电子显微镜)、电阻率测试,讨论了工艺参数对沉积Mo薄膜相结构、表面微观形貌、薄膜沉积速率和电学性能的影响。结果表明,随着溅射功率的增加,薄膜的结晶性能变好,沉积速率提高,在沉积功率范围内薄膜均匀致密,表面无空隙,电阻率较低;随着溅射工作气压增加,薄膜结晶性能变差,沉积速率先增加后降低,在沉积工作气压范围内,薄膜致密;随气压降低,电阻率急剧减小。因此,较高的溅射功率和较低的工作气压沉积的Mo薄膜更适合作CIGS薄膜太阳电池的BC层(背接触层)。     

磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响北大核心CSCD

本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。     

磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响

本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。     

磁控溅射薄膜生长全过程的计算机模拟研究

本文通过建立多尺度模型,结合模拟了磁控溅射中溅射原子的产生、溅射原子的碰撞传输、以及最终成膜的全过程,研究了基板温度、溅射速率、磁场分布和靶材-基板间距对薄膜生长过程与薄膜性能的影响.模拟结果显示,提高基板温度或降低溅射速率都会增加初期生长阶段薄膜的相对密度;磁场对靶的利用率有显著的影响,而对薄膜最终形貌的影响不大;增大靶材-基板间距会降低薄膜的粗糙度.     

磁控溅射法制备NiZnCo铁氧体磁性薄膜的工艺研究

采用磁控溅射在硅晶基体上制备NiZnCo铁氧体磁性薄膜,研究了溅射功率对溅射(沉积)速率和微观形貌的影响规律:随着溅射功率由80W增大到150W,薄膜的沉积速率增大;薄膜却由整齐均匀分布的小颗粒状向片状结构变化,分布也不均匀,晶粒明显长大.由此确定最佳溅射功率为120 W,薄膜的微观形貌最理想,溅射(沉积)速率也很快.     

氧分压对氧化镍薄膜表面形貌和光电性能的影响

采用射频溅射法在SnO2衬底上生长了NiOx薄膜,制备的薄膜是非理想化学计量的微晶薄膜.研究了氧分压对NiOx薄膜的溅射速率、表面形貌和光学电学特性的影响.研究结果显示,O2分压在1∶10时,可得到最快的沉积速率;低的氧分压沉积的薄膜表面比较疏松;随着氧含量的增加,方块电阻呈上升趋势,当氧分压达到一定值时,膜电阻又开始下降;随着氧分压的升高,颜色会逐渐加深,透射率降低.     

磁控溅射制备取向性BaTiO3薄膜及其性能研究

磁控溅射具有制备的薄膜纯度高、致密性好、均匀，膜-基结合牢固、工艺重复性好，适合制备取向性无机非金属薄膜等优点，在微电子领域具有广泛的应用前景。研究了BaTiO₃薄膜沉积过程中的氩氧比、溅射温度、溅射时间、溅射功率等参数对薄膜微观结构的影响。结果表明，以取向性SrTiO₃为基底，当氩氧比为3∶1，基底温度为750℃，沉积时间为90 min，溅射功率为80 W时能够获得结晶较好、表面光滑、界面平整，厚度约为177 nm的(100)取向性BaTiO₃薄膜。通过优化工艺参数可以提高薄膜的质量和性能，为利用磁控溅射技术制备性能优异的压电薄膜奠定了基础。     

磁控溅射法在涤纶织物上制备氟碳薄膜

用磁控溅射法在涤纶(PET)织物上制备纳米氟碳薄膜,研究了磁控溅射过程中不同PET织物布样、溅射功率、工作气压和基底温度对薄膜性能的影响。对氟碳膜的成膜组分进行了研究,并对溅射后的织物进行了拒水性能和抗紫外性能的测试和分析。     

射频溅射工艺参数对AZO薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射法制备了掺铝氧化锌(AZO)薄膜,研究了衬底温度及溅射工作压强对沉积薄膜的晶体结构、表面形貌及电学性能的影响。结果显示,随衬底温度增加,薄膜的结晶结构发生显著变化,而溅射工作气压增加主要影响沉积薄膜(103)面与(002)面的相对强度。薄膜的表面形貌受温度影响严重,而气压对形貌的影响相对较小。衬底温度增加,薄膜的电阻率急剧降低,迁移率和载流子浓度都显著增加,而工作气压增加则导致电阻率先减小后增大。     

磁控溅射法制备铁磁形状记忆合金Ni—Mn—Ga薄膜的力学性能研究

Ni-Mn-Ga是一种磁致伸缩材料、它兼具形状记忆效应和磁致伸缩效应等多种功能特点,具有响应频率高,变相量大的优点.而PbZrTiO3(PZT)是一种压电陶瓷,具有力-电转换的功能,而且也具有较高的响应频率.为实现磁-力-电的快速转换,本文使用ECR磁控溅射方法在PZT压电陶瓷片上制备出了Ni-Mn-Ga薄膜.并研究了不同溅射功率和热处理条件对薄膜的组织形貌、成分、表面粗糙度及薄膜硬度的影响.SEM断面形貌显示Ni-Mn-Ga薄膜为柱状生长模式;AFM三维形貌显示Ni-Mn-Ga薄膜生长致密,表面粗糙度随着溅射功率的增大而增大;Ni-Mn-Ga薄膜的硬度和弹性模量随退火温度的升高而增大.     

Cu薄膜三维生长的Monte Carlo模拟

利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟了Cu薄膜在四方基底上的三维生长过程。模型中考虑了三个主要的原子热运动过程:原子沉积、原子扩散、原子脱附,各过程发生的概率是由各运动的速率来决定的。讨论了基底温度、沉积速率及原子覆盖度对Cu薄膜的表面形貌及表面粗糙度的影响。模拟结果表明:随基底温度升高或沉积速率下降,岛的平均尺寸增大,数目减少,薄膜以层状生长方式生长;Cu薄膜表面粗糙度随温度的升高而减小,当基底温度处于某一临界温度之内时,表面粗糙度随沉积速率的变化很大,但当基底温度超过临界温度时,表面粗糙度随沉积速率的变化很小;薄膜的粗糙度与薄膜亚单层的形核密切相关。     

偏压对磁控溅射ZnO薄膜的成核机制及表面形貌演化动力学的影响

利用反应射频磁控溅射技术,通过对基体施加负偏压溅射ZnO薄膜,探讨了固定偏压下ZnO薄膜的表面形貌随沉积时间的演化以及不同偏压对ZnO薄膜表面形貌的影响. 研究结果表明,在-100V的偏压下,随着沉积时间的增加,ZnO薄膜的表面岛尺寸不断减小,密度逐渐变大. ZnO在基片表面成核过程中的本征缺陷成核阶段和轰击缺陷成核阶段的生长指数分别为(0.45±0.03)和(0.22±0.04),低速率成核过程基本消失;随着偏压增大,表面岛的尺寸变大,表面起伏增加. 偏压不但可以改变ZnO薄膜的成核和生长过程,而且影响薄膜的晶体取向.     

薄膜热应力的研究

讨论了薄膜热应力的产生原因及其计算方法。热应力与薄膜和基片的热膨胀系数、基片温度及其分布密切相关。利用溅射沉积在基片表面上的Fe－Ni薄膜热电偶测量薄膜沉积过程中的基片温度及其变化。Fe－Ni薄膜热电偶具有易于制作、稳定性好和动态响应快等优点，热电势率也较高（0．022mV／℃）。最后，简要介绍了磁控溅射Co－Cr合金膜的热应力和本征应力的研究结果。     

直流磁控溅射制备锐钛矿TiO_2薄膜生长速率的研究及其在多层膜制备中的应用

利用直流磁控溅射技术(DCMS)制备锐钛矿TiO_2薄膜,研究了工艺参数中的衬底温度、压强和溅射功率对TiO_2薄膜的沉积速率的影响,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和椭圆偏振光测试仪表征了样品的表面形貌、结构和膜厚,实验结果表明:利用DMS制备薄膜为单一的的锐钛矿结构,表面组成颗粒均匀。随着沉积温度的增加,薄膜的沉积速率从100℃的2.16nm/min增加至400℃的4.03nm/min;压强增加,薄膜的沉积速率降低,0.75Pa、1.5Pa和3.0Pa条件下的沉积速率分别为4.48nm/min、3.18nm/min和2.42nm/min;溅射功率增加,沉积速率提高,100W、295W和443W对应的沉积速率分别为2.95nm/min、3.18nm/min和7.50nm/min。最后用TFC膜系设计软件在玻璃基底上设计了双层TiO_2薄膜,利用设计结果制备了薄膜,实验值和理论设计结果非常吻合。     

无反应直流溅射中功率对ZnO：Al薄膜光电性能与形貌的影响

采用氧化锌铝陶瓷靶材，在室温下使用无氧直流磁控溅射法于载玻片衬底上制备了ZnO：Al透明导电薄膜，研究了溅射功率对薄膜微观结构、电阻率和透光率的影响。结果表明：薄膜具有六方纤锌矿结构并沿C轴择优取向生长，沉积速率与溅射功率呈准线性关系。溅射功率对薄膜的电阻率和表面形貌有显著影响，当功率为80w和120w时，薄膜的电阻率值为7．2×10^-3Ω·cm和2．3×10^-3Ω·cm，表面形貌分别为光滑与织构化,但溅射功率对薄膜的透光率影响不大，薄膜在可见光区的平均透光率均在90％左右。     

xBiInO_3-(1-x)PbTiO_3薄膜的制备与铁电、介电特性研究

利用射频磁控溅射方法,在单晶MgO(100)及缓冲层异质结构基底上沉积La掺杂的xBiInO_3-(1-x)PbTiO_3薄膜。通过调控靶材配比和溅射参数,研究了溅射中由于基底加热造成的溅射过程中的薄膜失铅、失铋现象,同时对磁控溅射参数进行了调控和研究,得到了优化的溅射制备条件。利用XRD、SEM、EDS、铁电分析仪等仪器,并对不同BiInO_3组分对薄膜性能的影响进行研究,包括对薄膜的生长取向、形貌、铁电性和居里温度等进行研究,获得综合性能良好的高铁电性、高居里温度的铁电薄膜。     

温度与气压对脉冲PECVD沉积氧化铝薄膜的影响

在有机基体表面等离子体增强化学气相沉积(PECVD) Al₂O₃薄膜是提高其阻隔性能的有效方法,而高品质的Al₂O₃薄膜是提高阻隔性的关键因素之一。脉冲射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)可以实现比热化学气相沉积技术更宽的气体工作压力、更多的单体选择和更好的薄膜性能,适合于制备高质量的薄膜。本文报道采用脉冲RF-PECVD氧化铝薄膜,且对影响薄膜结构和性能的工艺参数进行研究。通过椭圆偏振仪测量Al₂O₃的生长速率和折射率;利用红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜对沉积的Al₂O₃薄膜进行成分、结构、表面粗糙度和形貌分析、测量和表征;采用透湿仪测量在有机聚酯薄膜表面沉积Al₂O₃层的阻隔性能。结果表明:薄膜沉积过程中的工作气压和沉积温度对脉冲RF-PECVD薄膜性能影响较大,在一定的沉积温度范围内,沉积的Al₂O₃薄膜为无色、透明、表面结构平滑致密;在温度相同的条件下,工作气压越高,纳米膜生长速率越快;而在相同工作气压下,沉积温度越低,薄膜生长速率越快。     

直流磁控溅射功率对溅射生长GZO薄膜光电性能的影响

本文采用直流磁控溅射沉积系统在玻璃基底上沉积镓掺杂氧化锌(GZO)薄膜,将溅射功率从120W调整到240W,步长为30W,研究功率变化对GZO薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能和电学性能的影响。结果表明,溅射功率对GZO薄膜电阻率有显著的影响。溅射功率为210W时薄膜呈现最低电阻率为3.31×10~(-4)Ω·cm,可见光波段平均光学透光率接近84%。随着溅射功率的增加,薄膜表面形貌和生长形态发生较大变化,并直接得到具有一定凸凹不平的微结构,GZO薄膜的致密性先增加后降低。     

沉积速率对EB-PVD Ni-Cr薄膜表面形貌的影响

采用动态蒙特卡罗(KMC)方法模拟电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备Ni-Cr合金薄膜过程中沉积速率与薄膜微观结构之间的关系,并用分维理论研究薄膜表面形貌.研究结果表明:对于基板温度为500K,入射角度为35°的情况,沉积速率＜5μm/min时,薄膜表面分维均＜2.04,表面光滑,而当沉积速率＞5μm/min时薄膜分维随沉积速率增大而增大,表面变得越来越粗糙,直到沉积速率升高到1000μm/min时,分维达到最大值2.31,表面非常粗糙,具有细致的皱褶和缺陷.分维与沉积速率间的关系说明低沉积速率有利于分维小、表面光滑薄膜的制备,而高沉积速率使薄膜分维增大、表面结构更加复杂.该研究结果与沉积速率对EB-PVD薄膜表面粗糙度影响的研究结果一致,表明分维也是评价薄膜表面形貌的途径.