金属Y掺杂Mo -N薄膜的机械性能和摩擦学性质研究

利用射频磁控和直流磁控共溅射的方法制备了金属Y掺杂的 Mo -N 薄膜.对制备的薄膜样品进行元素组成、微观结构、表面形貌、摩擦学性质分析显示:薄膜的择优取向由未掺杂时的γ -Mo₂N(111)改变为Y掺杂后的γ -Mo₂N(200).与未掺杂的 Mo -N 薄膜相比较,所制备的MoYN薄膜的硬度明显降低,但耐磨性和平均摩擦系数均有所改善.其中Y掺杂含量为9.44at%时,薄膜的耐磨性为最佳,平均摩擦系数为最小(0.283),硬度为(24.13±3.15)GPa.     

磁控溅射Ti掺杂NbN薄膜的机械和摩擦学特性研究

为研究Ti掺杂的NbN薄膜的机械和摩擦学特性,采用射频和直流磁控共溅射技术制备了Ti掺杂的NbN(Ti:NbN)薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、高温摩擦磨损实验机分别对Ti掺杂的NbN薄膜的微观结构、组成成分、表面形貌、机械和摩擦学性能进行了研究.XRD测试结果显示,薄膜的结晶性随着Ti靶掺杂功率的增加(从0 W逐渐升高到40 W)而呈明显增强趋势,晶粒尺寸也由18.010 nm增加到21.227 nm.当Ti靶的掺杂功率为30 W时,NbN薄膜的硬度由4.5 GPa(未掺杂)增加到20.4 GPa,弹性模量由145.8 GPa(未掺杂)增加到224.5 GPa; 当Ti靶的掺杂功率为40 W时,NbN薄膜的摩擦系数由0.73(未掺杂)下降到0.51,磨损率由3.3×10^-6 mm³/(N·mm)(未掺杂)下降到2.1×10^-6 mm³/(N·mm).这表明,掺杂Ti可使NbN薄膜的机械性能和摩擦学性能得到很大的改善.     

掺杂对SnO2薄膜性能影响研究

SnO2薄膜具有良好的光学特性,优良的气敏特性越来越受到人们的普遍重视,本文就各种掺杂对SnO2薄膜性能的影响进行了综合评述,并探讨了掺杂作用机理。     

Al2O3掺杂对ZnO薄膜结构及光电性能的影响

以ZnAl2O4陶瓷靶为溅射源,采用射频磁控溅射法,利用优化的氧化锌薄膜制备工艺,在石英衬底上沉积了Al2O3掺杂ZnO（AZO）透明导电薄膜,并通过X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、薄膜测厚仪、霍尔效应仪对其进行了结构表征和光电性能测试,研究了靶材中Al2O3不同掺杂质量分数（1%~5%）对薄膜结构及光电性能的影响。结果表明：沉积所得AZO薄膜为六方形纤锌矿结构,沿（002）晶面择优取向生长;随着Al2O3掺杂比例的提高,薄膜禁带宽度先增大后减小,电阻率先减小后增大;当Al2O3掺杂质量分数为4%时,薄膜择优取向性最好,可见光透过率最高,电阻率最小,具有最优的结晶质量和光电性能。     

La掺杂BaTi_2O_5薄膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了不同摩尔分数La掺杂BaTi2O5薄膜。研究了不同La掺量的BaTi2O5(Ba1-xLaxTi2O5)薄膜的物相组成、介电性能和铁电性能。XRD分析结果表明,采用溶胶-凝胶法经过850℃退火制备的Ba1-xLaxTi2O5(0≤x≤0.01)薄膜样品结晶较好,无杂相出现。La掺杂提高了薄膜的介电性能和铁电性能,当掺杂量0.004≤x≤0.008,测试频率为1MHz时,薄膜的介电常数约为630;当x=0.004时,掺La的BaTi2O5薄膜的剩余极化值最大,2Pr=2.1μC/cm2。     

W掺杂量对非晶态Ti02：W薄膜光学带隙的影响

在不同的W靶溅射功率下，用反应磁控溅射法在载玻片上制备了TiO2：W薄膜，并对样品进行了XRD，STS和UV-Vis分析，结果表明试样为非晶态；w靶溅射功率为30w时，带隙为2．75eV；W靶溅射功率为100W时，带隙为3．02eV；W靶溅射功率为150W时，带隙能为2．92eV．STS分析结果表明，在样品的禁带中产生了新的能级，能级宽度为0．83eV．     

W掺杂量对非晶态TiO_2:W薄膜光学带隙的影响

在不同的W靶溅射功率下,用反应磁控溅射法在载玻片上制备了TiO2:W薄膜,并对样品进行了XRD,STS和UV-V is分析.结果表明试样为非晶态;W靶溅射功率为30 W时,带隙为2.75eV;W靶溅射功率为100 W时,带隙为3.02 eV;W靶溅射功率为150 W时,带隙能为2.92 eV.STS分析结果表明,在样品的禁带中产生了新的能级,能级宽度为0.83 eV.     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。     

CVD法制备Sb掺杂SnO2薄膜的结构与性能研究

采用化学气相沉积法（CVD）制备了Sb掺杂SnO2薄膜（ATO），研究了Sb掺杂量对ATO薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段对所制得薄膜的结构、形貌、成分等进行了表征，XRD结果表明在基板温度为665 ℃时能够制得结晶性能较好的多晶薄膜，XPS分析确定掺杂后的Sb以Sb5+离子形式存在。讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率和反射率等薄膜性质的影响，结果表明,当Sb掺杂量为2%时取得最小方块电阻为7.8 Ω/□,在可见光区薄膜的透射率和反射率随着Sb掺杂量的增加呈下降趋势。最后探讨了Sb掺杂SnO2薄膜的显色特性，认为Sb5+离子的本征吸收是薄膜显色的主要原因。     

Influence of negative bias voltage on the mechanical and tribological properties of MoS<Subscript>2</Subscript>/Zr composite films

MoS2/Zr composite films were deposited on the cemented carbide YT14 (WC+14%TiC+6%Co) by medium-frequency magnetron sputtered and coupled with multi-arc ion plated techniques.The influence of negative bias voltage on the composite film properties,including adhesion strength,micro-hardness,thickness and tribological properties were investigated.The results showed that proper negative bias voltage could significantly improve the mechanical and tribological properties of composite films.The effects of negative ...     

CdO - ZnO复合薄膜的光电学特性研究

采用磁控溅射技术制备了不同原子百分比的CdO - ZnO复合薄膜,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计、四探针电阻测试仪研究了薄膜的结构和光电学特性.研究表明:适量增加CdO掺杂量可提高薄膜在近红外区域的透射率; CdO - ZnO复合薄膜的光学带隙和电阻率随CdO含量的增加而减小,且当CdO和ZnO的原子百分比为4:1时薄膜的带隙和电阻率分别为2.09 eV和10.79×10^-3 Ω·cm.该研究结果可为制备高导电性和高透过率的薄膜提供参考.     

TiO_2改性PTFE复合材料力学与摩擦性能的研究

PTFE(聚四氟乙烯)因为机械性能方面存在的一些缺陷限制了其应用.通过向PTFE中添加TiO2颗粒,制得改性PTFE材料,并对其力学性能和摩擦性能进行测试,以讨论TiO2颗粒添加量对PTFE材料的影响.     

SnO2 - CdO复合薄膜的制备及其光电性能研究

使用射频磁控溅射技术,以原子百分比为4:1和1:4的SnO₂和CdO制备了SnO₂- CdO复合薄膜.XRD分析表明, SnO₂- CdO(4:1)复合薄膜为SnO₂(310)和Cd₂SnO₄(011)的混合相多晶结构,且结晶性能良好.随着氧流量的增加,薄膜的择优生长方向由SnO₂(310)转变为Cd₂SnO₄(011).薄膜在可见光和近红外光范围内的最高透过率达到95%和91%, 最高平均透过率达到87%和85%, 光学带隙在3.80～3.90 eV范围内变化.电阻率随着薄氧流量的增加而下降,最低为0.133 Ω·cm.薄膜的厚度约为330 nm, 其表面由大量分布均匀的球形颗粒组成.原子百分比为4:1的SnO₂- CdO复合薄膜的光电性能优于原子百分比为1:4的SnO₂- CdO复合薄膜.     

射频磁控溅射制备的CdSe薄膜的光电学性质

采用射频磁控溅射技术在不同溅射功率下制备了CdSe薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱仪(EDAX)、紫外可见近红外(UV-VIS-NIR)分光光度计和霍尔效应测试仪研究了溅射功率对薄膜的结构和光电学性质的影响.研究表明：增加溅射功率有利于增强薄膜的结晶性能;随着溅射功率的增加,薄膜的光学带隙和电阻率逐渐减小,载流子浓度逐渐增加,即薄膜的光电性能不断增强.该研究结果可为CdSe薄膜在光电器件方面的应用提供参考.     

K掺杂p型ZnO薄膜的制备及其表征

以ⅠA族元素钾(K)作为掺杂剂,利用射频磁控溅射沉积技术,在单晶Si(111)衬底上成功生长了K:p-ZnO薄膜．采用Hall测试仪、X射线衍射、原子力显微镜和X射线光电谱等测试分析技术,对其结构和电学性能进行了研究．结果显示,该p-ZnO薄膜呈现良好的(002)单重择优生长特性,当衬底温度为500℃,氧分压为30％时表面粗糙度仅为89.05nm,其相应的空穴浓度为5.45×10¹⁷/cm³,迁移率为1.96cm^2/(V·s),电阻率为5.91Ω·cm,具有较好的结晶质量和电性能．     

Effect of Sm-doping on the morphology and magnetic properties of radio frequency magnetron sputtered Ni-Mn-Ga films

Ni55.5Mn21Ga23.5 and Ni54Mn22Ga23Sm1 films were prepared by radio frequency (RF) magnetron sputtering. The effect of Sm do-pant on the morphologic and magnetic properties of Ni55.5Mn21Ga23.5 films was investigated. Sm doping can refine the particle size of the films from 100 to 60 nm, and further grain growth is not occurs even after annealing at 1073 K for 3.6 ks. Compared to Ni55.5Mn21Ga23.5 films, Sm-doped Ni54Mn22Ga23Sm1 films are easier to be magnetized and have a lower martensitic transformation temperature. In addition, the Curie temperature can also be adjusted, decreasing from 350 to 325 K after Sm doping. Martensitic transformation is not observed in the Sm-free films, which is close to the Curie temperature in the Sm-doped films, giving rise to the overlap of the structural and magnetic transi-tion temperatures.     

Surface and electrical properties of NiCr thin films prepared by DC magnetron sputtering

Several batches of NiCr alloy thin films with different thickness were prepared in a multi-targets magnetron sputtering apparatus by changing sputtering time while keeping sputtering target power of Ni and Cr fixed. Then the as-deposited films were characterized by energy-dispersive X-Ray spectrometer （EDX）, Atomic Force Microscope （AFM） and four-point probe （FPP） to measure surface grain size, roughness and sheet resistance. The film thickness was measured by Alpha-Step IQ Profilers. The thickness dependence of surface roughness, lateral grain size and resistivity was also studied. The experimental results show that the grain size increases with film thickness and the surface roughness reaches the order of nanometer at all film thickness. The as-deposited film resistivity decreases with film thickness.