自偏压对含氢非晶碳膜光学特性的影响

利用射频等离子体增强化学气相沉积（RFPECVD）方法，以CH4、Ar和H2为气源，在CR-39树脂材料上制备出了含氢非晶碳膜（a-C：H膜）。研究了不同偏压对a-C：H膜生长过程和光学特性的影响。使用激光拉曼光谱（Raman）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对样品的结构和成分进行了表征，分别使用纳米压痕仪和紫外-可见光分光光度计测试了样品的机械和光学特性。结果表明，自偏压对a-C：H膜的生长具有重要影响。随着自偏压的升高，所沉积a-C：H膜中的sp^3含量降低，薄膜的硬度和光学透过率也下降。     

CHF3/C6H6等离子体中的基团分析

在一个微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积系统中，测量了CHF3、C6H6及其混合气体放电的质谱和发射光谱图，分析了等离子体中主要基团的分布及其产生的途径，研究了放电功率和流量对主要基团密度的影响，以及它们与氟化非晶碳薄膜沉积速率和键结构之间的关联。结果表明，提高微波功率会增加CHx、CFx等成膜基团的密度，有利于加大沉积速率；而增加CHF3的进气量则会加大F原子基团的密度，这是由于它控制了薄膜的氟化程度。     

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。     

等离子体气相沉积非晶SiO2薄膜的特性研究

用傅立叶红外吸收光谱 ,电子自旋共振 ,表面台阶仪等研究了等离子体增强化学气相沉积法制备的非晶SiO2 薄膜的特性与膜厚的关系。当膜厚从 0 1 μm递增到 1 1 μm时 ,1 0 60cm- 1 附近的Si—O—Si伸缩振动吸收峰从 1 0 50cm- 1 漂移到1 0 75cm- 1 ,但是 80 0cm- 1 处的Si—O—Si弯曲振动吸收峰不随膜厚变化而变化。通过比较 ,由于多重反射而引起的Si—O—Si伸缩振动吸收峰漂移的理论计算值 ,认为本研究中的Si—O—Si伸缩振动吸收峰的漂移不仅是由于多重反射效应 ,而且更主要是由于薄膜的物理性能随膜厚增加而发生了变化。Si悬挂键密度、应力以及HF缓冲溶液中的腐蚀速度等实验结果验证了以上的观点     

磁场对PET表面碳氟等离子体改性的影响：II.磁场位形与PET？…

研究了不同磁场条件下碳氟等离子体对涤纶（ＰＥＴ）表面改性的影响,通过变角Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）方法研究改性后ＰＥＴ表面结构和性质的变化,并探讨了磁场对碳氟等离子体改性的影响,实验结果表明,在磁场存在的条件下,碳氟等离子体处理ＰＥＴ的表面结构和性质的变化,依赖于磁场的强度而不是磁场的分布,磁场强度的增强,导致了改性后ＰＥＴ表面Ｆ／Ｃ比的提高及等离子体事物或蚀程度的加强。     

等离子体化学气相沉积参量对Ar等离子体电子特性的影响

采用加热的调谐单探针技术。研究了射频辉光放电Ar等离子体空间电子能量分布函数,电子平均能量和电子密度,并系统分析了等离子体增强化学气相沉积工艺参量对等离子体空间电子特性的影响。     

流量比对等离子体基团分布和薄膜结构的影响

使用光强标定的发射光谱(AOES)测量了CHF3／C6H6混合气体的微波电子回旋共振(ECR)放电等离子体中基团的分布状态。实验发现随着CHF3流量的增加，成膜基团CF、CF2、CH等的相对密度增大，而刻蚀基团F的密度也会增加，从而使得a—C：F薄膜的沉积速率降低。同时红外吸收谱(IR)分析表明，在高CHF3流量下沉积的a—C：F薄膜中含有更高的C—F键成分。可见在a—C：F薄膜的制备中CHF3／(CHF3 C6H6)流量比是重要的控制参量。     

射频等离子体聚合SiOx薄膜的研究

在射频等离子体放电条件下，以六甲基二硅氧烷（Hexamethyldisilone，HMDSO）为单体，氧气为反应气体，在PET薄膜及载玻片上聚合SiOx薄膜。通过红外光谱（FTIR）分析了工作压强、功率、单体氧气比、聚合时间等对聚合薄膜的结构和沉积速度的影响；通过扫描电子显微镜（SEM）观察了薄膜的表面形貌；通过表面轮廓仪测试了薄膜厚度，计算了沉积速率并对薄膜的均匀性做了研究。在38％恒温水浴箱中进行的水蒸汽阻隔实验表明，PET薄膜的阻隔性能得到有效的提高。     

微波等离子体化学气相沉积的 a-Si∶H 性能研究

本文着重对微波等离子体化学气相沉积法高速沉积的 a-Si∶H 膜的物理性能进行评价研究.测量了沉积膜的光电性能、暗电导激活能、光禁带宽度、光吸收特性、沉积膜中悬键态密度以及氢含量等,并讨论沉积条件对膜性能的影响.结果表明,在沉积速率高达30～90(?)/s 情况下,膜的光电导(光照强度10~5Lux)与暗电导比值可达10~3～10~5,暗电导率从10~(-3)到10~(-11)((?)cm)~(-1),其激活能在0.23～0.88eV 之间(0～200℃温度范围内),光禁带宽度为1.40～2.20eV,氢含量约为2～20%.     

Adherent amorphous hydrogenated carbon films on metals deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition

This paper reports the findings of a study of the structural, mechanical, and tribological properties of amorphous hydrogenated carbon (a-C:H) coatings for industrial applications. These thin films have proven quite advantageous in many tribological applications, but for others, thicker films are required. In this study, in order to overcome the high residual stress and low adherence of a-C:H films on metal substrates, a thin amorphous silicon interlayer was deposited as an interface. Amorphous silicon and a-C:H films were grown by using a radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition system at 13.56 MHz in silane and methane atmospheres, respectively. The X-ray photoelectron spectroscopy technique was employed to analyze the chemical bonding within the interfaces. The chemical composition and atomic density of the a-C:H films were determined by ion beam analysis. The film microstructure was studied by means of Raman scattering spectroscopy. The total stress was determined through the measurement of the substrate curvature, using a profilometer, while micro-indentation experiments helped determine the films' hardness. The friction coefficient and critical load were evaluated by using a tribometer. The results showed that the use of the amorphous silicon interlayer improved the a-C:H film deposition onto metal substrates, producing good adhesion, low compressive stress, and a high degree of hardness. SiC was observed in the interface between the amorphous silicon and a-C:H films. The composition, the microstructure, the mechanical and tribological properties of the films were strongly dependent on the self-bias voltages. The tests confirmed the importance of the intensity of ion bombardment during film growth on the mechanical and tribological properties of the films.     

生长温度对等离子体增强化学气相沉积生长ZnO薄膜质量的影响

以Zn(C2 H5) 2 和CO2 为反应源 ,在低温下用等离子体增强化学气相沉积方法 ,在Si衬底上外延生长了高质量的ZnO薄膜。用X射线衍射谱和光致发光谱研究了衬底温度对ZnO薄膜质量的影响。X射线衍射结果表明 ,在生长温度为2 3 0℃时制备出了高质量 ( 0 0 0 2 )择优取向的ZnO薄膜 ,其半高宽为 0 2 6°。光致发光谱显示出强的紫外自由激子发射与微弱的与氧空位相关的深缺陷发光 ,表明获得了接近化学配比的ZnO薄膜     

Effect of Magnetic Field on the Deposition of Transparent Diamond-Like Carbon ( DLC ) Films by RF-PCVD

In order to deposit transparent and hard DLC films, magnetic field was introduced to enhance the plasma density of radiofrequency plasma chemical vapor deposition (RF-PCVD). In this paper, the configuration and computation of external magnetic field B are introduced. The restriction effect of magnetic field B on the charged particles and the effect of magnetic field B on the primary parameters-nonindependent power Pf and self-bias Uz were also studied. The mechanism of how magnetic field B affects self-bias Uz was analyzed.