ZnO/Cu多层膜的制备及电磁屏蔽性能研究

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构Cu单层膜和ZnO/Cu多层膜,利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在ZnO薄膜表面生长的Cu膜比在PET织物表面生长的Cu膜的均匀性、电学性能要好;在Cu镀膜时间相同的情况下,随着ZnO镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能先提高后降低,当ZnO镀膜时间为20min时,多层膜的电学性能达到最好;在ZnO镀膜时间相同的情况下,随着Cu镀膜时间的增加,多层膜ZnO/Cu的电学性能和织物表面颗粒均匀性经历了先提高、最后趋于稳定的过程,屏蔽效能最大平均值达到56dB。     

电子封装用金刚石/铜复合粉体的制备及表征

设计粉末镀膜专用样品台,采用溅射沉积法在金刚石颗粒表面分别预沉积Cu膜和Ti/Cu双层膜,然后用化学镀铜法增厚铜层制备了金刚石/铜复合粉体。结果表明,金刚石表面经溅射沉积改性后,无需敏化活化就可化学镀铜制备金刚石/铜复合粉体,避免了Sn、Pd等杂质的引入;增加Ti作为过渡层可使化学镀铜层更致密,抗热冲击性更好。     

磁控溅射工艺参数对涤纶织物表面沉积铜膜性能的影响

在室温条件下采用射频磁控溅射法在涤纶平纹机织物表面沉积纳米Cu薄膜,借助原子力显微镜(AFM)观察镀膜前后样品表面变化。通过分别改变镀膜时间、溅射功率和气体压强,研究其对样品透光性和导电性的影响。实验结果表明,经Cu镀层处理的涤纶平纹织物对紫外光和可见光的吸收能力明显优于原样。溅射压强增加,透光性能增强,铜膜方块电阻增加,导电性能减弱;镀膜时间延长和溅射功率增加,样品透射率降低,屏蔽紫外线和可见光效果明显,在溅射时间接近15min和溅射功率增加到120W后,样品屏蔽效果不明显,铜膜方块电阻随溅射功率增加而减小,导电性能增强。     

Cu基Al掺杂ZnO多层薄膜的生长和性能

本文采用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了AZO／Cu、Cu／AZO和AZO／Cu／AZO三种复合结构多层膜,研究了生长温度对多层膜特性的影响,发现AZO／Cu双层薄膜具有最优的光电性能,其最佳生长温度为100～150℃。文中进一步考察了生长温度对AZO／Cu双层薄膜结构性能和表面形貌的影响,结果表明：合适的生长温度有利于改善AZO／Cu双层薄膜的晶体质量,进而提高其光电性能;150℃下沉积的薄膜具有最佳品质因子1．11×10^-2Ω^-1,此时方块电阻为8．99Ω／sq,可见光透过率为80％,近红外反射率约70％。本文在较低温度下制备的AZO／Cu双层膜具有较优的透明导电性和良好的近红外反射性,可以广泛应用于镀膜玻璃、太阳能电池、平板显示器等光电领域。     

电子束与电阻复合蒸发法制备Zr-Cu非晶薄膜及性能表征

主要采用电子束蒸发与电阻蒸发复合镀膜系统制备Zr-Cu二元非晶薄膜,衬底基板无冷却装置。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、微控四探针测量仪等仪器,系统地研究了样品沉积时间对薄膜厚度、微观结构、表面形貌以及电学性能的影响,另外还分析了与磁控溅射制备的Zr-Cu非晶样品的区别。结果显示,该复合镀膜技术制备的ZrxCu100-x非晶薄膜玻璃形成成分范围为x=30~85;薄膜的结构与性能对沉积时间比较敏感。样品随沉积时间的延长从非晶结构逐渐向非晶纳米晶复合结构转变;相比磁控溅射制备的薄膜样品,复合蒸发法制备的薄膜表面呈现较大尺寸的"团簇"形貌;样品的电阻率和方块电阻随沉积时间的延长逐渐减小。     

双面纺织屏蔽材料的制备及CuO抗氧化性能研究

采用磁控溅射法在纺织基材表面沉积了Cu薄膜和Cu/CuO复合薄膜。在相同镀膜时间下对单面Cu薄膜和双面Cu薄膜屏蔽材料的屏蔽效能进行了测试与分析;并对双面Cu薄膜和Cu/CuO复合薄膜屏蔽材料的抗氧化性能进行了对比测试。结果表明:双面Cu薄膜屏蔽材料的屏蔽效能高于单面Cu薄膜屏蔽材料;将双面Cu薄膜屏蔽材料和Cu/CuO复合薄膜屏蔽材料放置在相同室温环境中120d,双面Cu薄膜屏蔽材料发生了严重的氧化;Cu/CuO复合薄膜屏蔽材料虽然出现部分氧化,但整体性能完好,表现出较好的抗氧化效果。     

TiC／i—C复合硬质薄膜的制备和摩擦学行为的研究

介绍一种TiC/i-C双层复合硬质薄膜,该复合膜由碳化钛（TiC)膜层和i-C（离子辅助沉积）无定形硬质碳膜组成。采用反应磁控溅射的方法沉积碳化钛（TiC)膜层。随后在维持镀膜系统真空度的情况下,利用等离子体分解结合高能离子轰击的方法不间断地连续制备i-C类金刚石薄膜,TiC膜层对金属基片和表面i-C膜层都有良好的附着与结合强度,因此被用作中间过渡层,而表面i-C膜层则保持了DLC薄膜硬度高和摩擦系数小等优良的性能。对TiC/i-C复合膜的机械性能和摩擦学行为的测试显示该复合膜具有非常高的显微硬度及优良的摩擦学特性,诸如很高的抗附着磨损、磨耗磨损、划痕磨损的性能及很低的摩擦系数。与TiC单层膜与DLC单层膜比较,显示该TiC/i-C复合膜更能适合实际应用的需要,在国民经济中将有广阔的应用前景。     

在低合金钢基体表面沉积镶嵌结构界面金刚石膜

在低合金钢基体上磁控溅射镀Cr/Cu双层膜,电沉积铜-金刚石复合过渡层,在热丝CVD系统中沉积了连续的金刚石膜。用压痕实验研究了所沉积的金刚石膜/基结合性能,用扫描电镜(SEM)、X射线(XRD)、拉曼光谱表征了金刚石膜的表面形貌、相结构和内应力。结果表明,经CVD金刚石沉积后Cr层转化为铬铁碳化物层,阻止了Fe对界面金刚石的石墨化,并部分缓冲相变应力;较软的Cu层能有效缓解相变应力和热应力,降低了所沉积的金刚石膜内应力;用441N载荷对所沉积的金刚石膜进行压痕评估,压痕外缘只产生环状裂纹,表明膜基结合力较高。     

微-纳米复合金刚石薄膜的制备与性能研究

在钛-铝-钼为过渡层的Cu片上,用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法首先沉积一层微米金刚石薄膜,然后沉积纳米金刚石薄膜,制备了微-纳米复合金刚石薄膜.利用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面形貌及界面状态,利用拉曼光谱及X射线衍射对薄膜微结构进行分析并采用压痕法检测了膜基间的结合力并观察了压痕的状态.结果表明,该薄膜下层颗粒粗大,是微米级的金刚石,上层颗粒细小,是纳米级的金刚石,薄膜表面平整光滑;薄膜的附着力与纳米金刚石沉积时间的长短有关,当沉积时间为2 h时,薄膜与衬底的结合力最好.     

磁控溅射工艺参数对涤纶机织物基纳米金属薄膜抗静电性能的影响

在室温条件下采用磁控溅射技术在涤纶机织物表面沉积金属薄膜,利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察纳米金属薄膜的表面形貌,通过分别改变磁控溅射工艺参数溅射时间、溅射功率和气体压强,研究其对试样抗静电性能的影响。实验结果表明,溅射时间和溅射功率对镀金属薄膜试样的抗静电性能均影响较大,而气体压强影响相对较小。溅射时间40min、溅射功率120W、气体压强1.6Pa工艺条件下,镀Cu膜试样的抗静电性能最好;溅射时间40min、溅射功率120W、气体压强1Pa或1.6Pa工艺条件下,镀Ag膜试样的抗静电性能最好,而且镀Ag比镀Cu薄膜试样的抗静电性能更优异。     

普鲁兰/壳聚糖/海藻酸钠双层膜的制备及表征

目的提高基于海藻酸钠(SA)、壳聚糖(CS)和普鲁兰多糖(PUL)等3种天然多糖的复合可食性膜的理化性能。方法采用层层静电沉积技术制备分别含有SA层和CS-PUL层(B1),SA-PUL层和CS-PUL层(B2)的双层膜,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)对膜进行表征,并考察其水分阻隔性能、力学性能和透光性能等。结果与单层膜相比,双层膜红外光谱中的关键基团峰发生了变化和偏移,结晶度改变,DSC曲线的吸热峰和放热峰也均发生位移,表明双层膜中各层之间并不是简单叠加,而是存在一定的静电相互作用;双层膜的拉伸强度显著增加,透光率降低,断裂伸长率和水蒸气透过率介于对应的各单层膜之间。结论双层膜结合了各单层膜的优势,具有更优的理化性能,在食品保鲜包装领域具有一定优势。     

叠层结构对Cu/In预制膜微观结构的影响

采用超声波-脉冲直流电沉积的方法在钼基底上制备了两种不同叠层结构的Cu/In预制膜:Cu/In多层膜和Cu/In双层膜,经过随后的热处理得到了Cu/In合金膜。通过XRD、SEM等对比研究了这两种Cu/In预制膜热处理前后的表面形貌、成分和相结构特征。结果表明:采用Cu/In多层膜制备的Cu/In合金膜表面更致密、平滑,成分分布更均匀,所用的热处理时间短且显著减少了In元素的挥发损失,更利于薄膜原子比的精确控制。     

硬质膜的研制现况与展望

硬质膜是在特殊应用环境下必须具有一定电阻率的薄膜的统称。其中不仅包括耐摩擦膜,而且包括高倍物镜中的光学膜、辐射环境下使用的电学膜。介绍了薄膜结构与性能的关系,探讨了各种使用环境对薄膜性能的影响。所涉及到的薄膜沉积工艺有:离子束沉积、离子束溅射沉积、双束溅射、离子轰击蒸发、活性反应沉积、反应溅射、反应离子镀膜、等离子体辅助化学气相沉积、电子回旋共振辅助等离子体增强化学气相沉积等镀膜工艺。     

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。     

TiC/i-C复合硬质薄膜的制备和摩擦学行为的研究(英文)

介绍一种 TiC/i－ C双层复合硬质薄膜,该复合膜由碳化钛（ TiC）膜层和 i－ C（离子辅助沉 积）无定形硬质碳膜组成。采用反应磁控溅射的方法沉积碳化钛（ TiC）膜层。随后在维持镀膜系 统真空度的情况下,利用等离子体分解结合高能离子轰击的方法不间断地连续制备 i－ C类金刚 石薄膜。 TiC膜层对金属基片和表面 i－ C膜层都有良好的附着与结合强度, 因此被用作中间过 渡层,而表面 i－ C膜层则保持了 DLC薄膜硬度高和摩擦系数小等优良的性能。对 TiC/i－ C复 合膜的机械性能和摩擦学行为的测试显示该复合膜具有非常高的显微硬度及优良的摩擦学特性, 诸如很高的抗附着磨损、磨耗磨损、划痕磨损的性能及很低的摩擦系数。与 TiC单层膜与 DLC单 层膜比较,显示该 TiC/i－ C复合膜更能适合实际应用的需要,在国民经济中将有广阔的应用前景。     

磁控溅射法沉积纳米Cu薄膜的性能研究

采用卷绕型磁控溅射设备在涤纶(PET)针刺毡表面沉积了纳米结构Cu薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜的组分和结晶状态进行了分析,用原子力显微镜(AFM)分析了不同溅射工艺参数对纳米Cu薄膜微观结构和颗粒直径的影响,并较为系统地分析了溅射功率、工作气压和沉积时间对镀铜PET针刺毡导电性能的影响。结果表明,增大溅射功率,镀铜PET针刺毡导电性和Cu膜均匀性变好,但应控制在6kW以下;随工作气压的增大,薄膜方块电阻先减小后增大,薄膜厚度更加均匀;随着沉积时间的延长,Cu粒子的直径增大,Cu膜的导电性和均匀性明显变好。     

氧化锌镓薄膜的制备技术和研究现状

介绍了制备GZO薄膜的各种方法,如磁控溅射法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法、喷雾热解法;阐述了这些方法的镀膜原理,并比较了各种工艺的优缺点。综述了GZO薄膜在单层膜领域、复合多层膜领域有机物基底上镀膜领域和薄膜后续退火处理领域的研究现状。提出了产业化过程中需要解决的问题:①制备高密度、高溅射稳定性和导电性优良的靶材;②完善现有镀膜工艺条件;③制备符合不同生产要求的薄膜。     

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。     

基底偏压对Zr-B-O-N薄膜结构及性能的影响

二硼化锆(ZrB₂)薄膜因具有高熔点、低电阻率等特点,在硅基器件Cu互连工艺中具有广阔的应用前景。然而,沉积态ZrB₂薄膜多呈现结晶态,其晶界会为Cu原子提供快速扩散通道,通过非金属元素(N或O)掺杂可以得到非晶结构的ZrB₂薄膜,以提高其扩散阻挡性能。采用反应磁控溅射技术,在不同基底偏压下在单晶Si(100)基底上沉积了Zr-B-O-N薄膜和Cu/Zr-B-O-N双层膜,分别利用原子力显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和四点探针仪等检测方法对薄膜的微观组织结构、电学和扩散阻挡性能进行表征分析。研究结果表明：沉积态Zr-B-O-N薄膜表面平整,粗糙度随基底偏压增加而增加,且薄膜均呈现非晶结构;当基底偏压为150 V时,10 nm厚的非晶Zr-B-O-N薄膜可以在700℃有效阻挡Cu原子扩散。因此,Zr-B-O-N薄膜是一种具有应用潜力的扩散阻挡层材料。