Cu薄膜上热氧化法制备CuAl_2O_4薄膜

采用离子束辅助沉积方法在95%(质量比)Al_2O_3基板上制备Cu薄膜,利用热氧化法使Cu薄膜氧化,并与Al_2O_3基板反应,制备出CuAl_2O_4薄膜。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱仪分别对CuAl_2O_4薄膜的结构、成分和微观形貌进行了表征。研究结果表明,大气环境下,热氧化温度低于1000℃时,薄膜主要成分为CuO,随着热氧化温度的提升,薄膜成分比例并无较大变化,但是薄膜晶粒在不断增大;热氧化温度为1000℃时,氧化后的Cu薄膜与Al_2O_3基板开始反应形成CuAl_2O_4晶体。当热氧化温度为1100℃时反应更加完全,形成纯度较高的CuAl_2O_4薄膜,且薄膜晶粒尺寸明显增大,薄膜表面Al元素含量增加。     

(Mg0.527 Al0.473)(Al1.758 Mg0.126)O4薄膜制备及其沿面耐压性能的研究

采用丝网印刷法在95％(质量比)Al2O3基板上制备MgO薄膜,在大气环境1650℃下烧结使MgO与Al203基板反应形成(Mg0.527Al0473)(Al1758Mg0.12)O4薄膜(MAO).通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱仪和激光共聚焦显微镜分别对MAO薄膜的结构、微观形貌、成分和表...     

铜薄膜在100℃～400℃下氧化行为的微观表征

本文研究了在100℃～400℃下溅射制备的40nm铜薄膜的氧化行为。利用原子力显微镜（AFM）观察了铜薄膜氧化前期的微观形貌，并利用X射线衍射（XRD）和能量分散X射线谱（EDX）分析了其晶相结构和成份。随着温度的升高，铜薄膜氧化速率明显加快。在100℃下，Cu薄膜表面生成岛状非晶氧化物，温度升高至200℃后，生成Cu2O相的同时Cu薄膜表面产生重构现象，呈现疏松的网状结构。300℃和400℃下Cu薄膜几乎全部氧化，分别形成均匀分布的Cu2O和CuO晶粒。结果表明，利用AFM和XRD能灵敏地跟踪纳米尺度Cu薄膜的氧化过程。     

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。     

热氧化法制备二氧化钒薄膜及其相变温度研究

采用直流磁控溅射在普通玻璃衬底上沉积金属V膜,然后在空气中热氧化制备VO2薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射光电子能谱仪(XPS)分析氧化温度对薄膜的微观结构、光学透过率、相变温度及其组分的影响.结果表明:金属V膜在空气中400℃热氧化1 h得到相变温...     

射频磁控溅射制备负热膨胀ZrW2O8薄膜的应力特性研究

采用ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在单晶硅基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜。用X射线衍射仪和热膨胀仪分析了靶材的成分和热膨胀性能;用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜分析了薄膜的组分及其表面形貌;用表面粗糙轮廓仪和薄膜应力分布测试仪测量了薄膜的厚度和应力。实验结果表明:制备的ZrW2O8靶材纯度高且具有良好的负热膨胀性能,磁控溅射沉积制备的ZrW2O8薄膜和靶材保持良好的化学成分一致性,且表面平滑、致密,在750℃热处理3 min后薄膜表面晶粒明显长大,并出现孔洞缺陷;衬底未加热时沉积制备的ZrW2O8薄膜选区应力差最小,应力分布最均匀,随着热处理温度和衬底温度的提高,由于薄膜和衬底的热膨胀系数的差异较大,薄膜选区内的应力差增加,薄膜应力分布不均性增大。     

沉积温度对ZrO2薄膜相结构和透射率的影响

利用射频反应磁控溅射在显微玻璃、单晶硅片、NaCl片和石英上沉积ZrO2薄膜.薄膜厚度80 nm～100 nm.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线能谱仪、分光光度计和原子力显微镜研究了沉积温度对薄膜相结构和O/Zr、透射率的影响.研究发现,沉积温度升高,非晶相减少,结晶相增多;晶粒尺寸增大;沉积温度为370 ℃,透射率明显下降.     

常压CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的性能研究

以C4H4SnCl3和SbCl3为反应先驱体,采用常压化学气相沉积法制备Sb掺杂SnO2薄膜,研究了薄膜沉积时间、基板温度以及Sb掺杂量对薄膜结构和红外反射性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备薄膜的结构、形貌、成分进行了分析表征。XRD结果表明薄膜具有四方相金红石晶型结构,在基板温度为650℃时能制得结晶性能较好的多晶薄膜;XPS结果表明元素Sb主要以Sb5+的形式掺杂于SnO2薄膜中。还讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率等薄膜性质的影响。结果表明,当Sb掺杂量为2%,基板温度为600℃,镀膜时间为4min时可制备出可见光透过率为75%、红外透过率仅为30%的薄膜,且此时薄膜方块电阻为38.4Ω/□。     

低温热氧化处理温度与时间对氧化钒薄膜性能的影响

采用直流对靶磁控溅射氧化钒薄膜再附加热氧化处理的方式进行金属-半导体相变特性氧化钒薄膜的制备,研究了低热处理温度下热处理温度与时间对氧化钒薄膜组分、晶体结构和相变性能的影响.新制备的氧化钒薄膜为V2O3和VO的混合相.经300℃/1h热处理后,薄膜内出现单斜结构VO2,薄膜具有相变特性;保持热处理时间不变,升高热处理温度至360℃,薄膜表面变得致密,致密的薄膜表面阻碍了氧气与薄膜内部V2O3和VO的反应,VO2成分含量与300℃/1h处理时的含量接近;增加热处理温度并延长热处理时间,如热处理条件为320℃/3h时,薄膜内VO2成分大量增多,电阻值变化幅度超过两个数量级;在300～360℃的热处理温度区间内,薄膜内V2O3和VO不断向VO2转变,相变性能变好,但对VO2的单斜金红石结构没有影响.     

离子束辅助沉积A12O3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段，系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2O3薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化，并对Al2O3薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现：用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2O3的标准成分配比；在沉积温度低于500℃制备的Al2O3薄膜以非晶Al2O3相a—Al2O3为主；Al2O3薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加；当沉积温度高于200℃时，薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明：薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关，薄膜的退火相变途径为a—Al2O3800℃→γ-Al2O31000℃→γ-Al2O3 α-Al2O31200℃→α-Al2O3。     

氧化钒薄膜的微观结构研究

采用直流反应磁控溅射法在不同基片上制备了80nm和1000nm厚的氧化钒薄膜.采用X射线衍射仪、原子力显微镜及扫描电镜进行了薄膜微观结构分析.结果表明,薄膜的晶化受衬底影响较大,晶化随膜厚的增加而增强.不同衬底上生长的薄膜晶粒尺寸存在较大差异,Si3N4/Si衬底上生长的薄膜晶粒细小,薄膜较为平坦;玻璃衬底、Si衬底和α-Al2O3陶瓷衬底上生长的薄膜晶粒较为粗大.随着膜厚的增加,薄膜的晶粒尺寸明显增大,不同衬底上生长的二氧化钒薄膜晶粒都具有一种独特的"纺锤"形或"棒"形.     

离子束辅助沉积Al2O3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本文利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段 ,系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2 O3 薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化 ,并对Al2 O3 薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现 :用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2 O3 的标准成分配比 ;在沉积温度低于 5 0 0℃制备的Al2 O3 薄膜以非晶Al2 O3 相a Al2 O3 为主 ;Al2 O3 薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加 ;当沉积温度高于 2 0 0℃时 ,薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明 :薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关 ,薄膜的退火相变途径为a Al2 O380 0℃ γ Al2 O310 0 0℃ γ Al2 O3 +α Al2 O312 0 0℃ α Al2 O3 。     

直流溅射沉积氧化镍薄膜及结构表征

采用直流溅射并结合热处理工艺制备氧化镍薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)考察退火温度对薄膜结构、形貌和组成的影响,并通过恒流充放电技术初步考察薄膜的电化学性能.研究结果表明,在400℃～500℃退火温度下制备了表面光滑、结构致密的NiO薄膜;随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,晶形趋于完整;其中,500℃下退火2 h获得的NiO薄膜具有良好的电化学循环稳定性,有望成为高性能的全固态薄膜镡电池阳极材料.     

等离子体源增强磁控溅射沉积Al2O3薄膜研究

采用电子回旋共振微波等离子体源增强磁控溅射沉积氧化铝薄膜。X射线光电子谱和X射线衍射分析表明，在600℃沉积温度下，Si（100）基片上获得了亚稳的具有化学计量配比成分、面心立方结构的γ－Al2O3薄膜。薄膜的折射率为1．7，与稳定的α－Al2O3体材料相当。     

Si片上PbTiO3薄膜的XPS研究

用溶胶 凝胶方法在Si上成功地制备了钙钛矿型的PbTiO3薄膜。X射线衍射结果显示 ,在热处理温度为 750～ 90 0℃范围内 ,随温度升高 ,薄膜由多晶结构转变为定向结晶。X射线光电子能谱分析发现 ,薄膜表面存在SiO2 薄层 ,其厚度大约为 0 6nm ,该薄层是在制膜过程中衬底Si通过PbTiO3薄膜扩散到表面与大气中的O2 反应而形成的。在 750℃热处理的薄膜 ,膜层中不含SiO2 ,但温度升高 ,膜层中存在SiO2 成分 ,这可能是Si在向表面扩散过程中与膜中的O反应生成的。表面SiO2 可通过Ar离子的轻微溅射而消除 ,而膜内SiO2 成分只能通过调节工艺参数来消除     

射频磁控溅射法制备Al2(WO4)3薄膜和负热膨胀性能研究

采用WO3和Al2O3陶瓷靶材,以双靶交替射频磁控溅射法,在石英基片上沉积制备了Al2（WO4）3薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）,研究了退火温度对Al2（WO4）3薄膜的相组成和表面形貌的影响,采用表面粗糙轮廓仪和划痕仪测量薄膜厚度,探索了薄膜的制备工艺以及薄膜与基片的结合力,采用高温X射线衍射和晶胞参数指标化软件,初步研究了薄膜热膨胀特性。实验结果表明：磁控溅射沉积制备的这种薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶且膜层颗粒增大,在950℃热处理10min后得到Al2（WO4）3薄膜,薄膜与基片的结合力为13．6N,薄膜物质热膨胀特性呈各向异性。     

真空镀膜实验中掺Al对Ta-N薄膜性能的影响

采用磁控反应共溅射法制备了Ta-Al-N纳米薄膜及Cu/Ta-Al-N/Si结构,并在氮气保护下对薄膜进行了快速热处理,用四探针电阻测试仪、台阶仪、原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜等对薄膜进行了表征。研究表明,少量Al的掺入可降低薄膜的表面粗糙度,有效提高其热稳定性和Cu扩散阻挡能力,但同时也增大了薄膜的电阻率。Al原子分数为1.7%、厚约100nm的Ta-Al-N薄膜在800℃热处理5min后仍可保持稳定和对Cu扩散的有效阻挡,其作用机制与Al填充堵塞晶界及提高薄膜的晶化温度有关。     

TC4合金表面Y改性铝化物涂层的组织及高温氧化性能北大核心CSCD

为提高TC4合金的抗高温氧化性能。采用在900,940和980℃扩散渗2 h的方法在TC4合金表面制备了Y改性的铝化物渗层,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪及能谱仪分析了渗层的结构及相组成,研究了渗层在1000℃时的抗氧化性能,讨论了其氧化机制。结果表明:不同温度所制备的渗层主要组成相均为Al3Ti,此外在900℃制备渗层中含有少量的Al23V6,在940,980℃制备渗层中分别检测到了Al2Ti3及Al2Ti相;渗剂中添加Y能够降低涂层的内应力,抑制渗层中裂纹的产生。940℃共渗2 h制备的Y改性Al化物渗层在1000℃氧化50 h后表面形成了致密的Al2O3氧化膜,显著的提高了TC4合金的抗高温氧化性能。     

二氧化铈对准晶真空蒸镀薄膜的影响

采用DMD-450真空镀膜仪将Al65Cu20Fe15准晶粉末沉积在Q235钢表面制备薄膜。研究了二氧化铈对薄膜的组织和结构的影响。采用透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等分析了薄膜的组织结构和表面形貌。利用纳米压痕仪（MTS）测试了薄膜的显微硬度和弹性模量。结果表明：通过准晶粉末真空蒸镀可以形成准晶薄膜。其组成相有CuAl2，A1Cu3 and I（Al65Cu20Fe15）相等。薄膜的成分取决于制备工艺。二氧化铈对薄膜的结构没有产生明显的影响。但是薄膜的显微硬度和弹性模量随二氧化铈添加量的增加而提高。当二氧化铈添加量为5％（质量分数）时，薄膜的显微硬度达到9．0GPa，弹性模量最高达到190GPa。此外，二氧化铈的添加明显增加了薄膜的耐蚀性能。     

通过氧化Cu膜制备Cu_2O薄膜

通过热蒸镀Cu膜并在空气中退火制备Cu2O薄膜,利用X射线衍射(XRD)、能量分散X射线谱(EDX)和原子力显微镜(AFM)研究了已沉积和不同温度退火薄膜的晶体结构、成份和表面形貌。结果表明,Cu膜在200℃退火30分钟可以得到具有单一成份的Cu2O薄膜。四探针测量得到所制备的Cu2O薄膜电阻率为0.22Ωcm。用紫外可见光分光光度计(UV-vis)研究了Cu2O薄膜的光学特性,得出其光学带隙为2.4eV。