基于正交试验的单晶硅靶材制备氮化硅薄膜沉积参数的优化

基于单晶硅靶材制备氮化硅薄膜的沉积参数正交试验,通过选择和研究溅射功率、工作压强、气体流量比和基底温度这四个因素,得到这四个因素对薄膜沉积速率和薄膜表面粗糙度的影响规律;利用从正交试验中得到的一系列观测值分别建立关于薄膜沉积速率和薄膜表面粗糙度与四个沉积参数之间相互影响变化的两个经验模型公式;为得到较好的沉积效果,对所得到的经验公式进行分析,得到最佳沉积参数。     

沉积温度对磁控溅射法制备La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3薄膜微结构和导电性能的影响

采用射频磁控溅射法在(001)SrTiO3基片上制备了La0.5 Sr0.5 CoO3薄膜,研究了沉积温度对La0.5Sr0.5CoO3薄膜微结构和导电性能的影响.结果表明:沉积温度低于400℃时,薄膜以非晶状态存在,未发生外延生长,沉积温度为550℃和650℃时,薄膜在基片上实现了外延生长;随着沉积温度的升高薄膜表面粗糙度呈现规律性的变化;薄膜的电阻率随沉积温度的升高单调下降,650℃沉积薄膜的电阻率最小为1.63μQΩ·cm.     

CVD金刚石薄膜涂层刀具精密切削表面质量的研究

CVD金刚石薄膜刀具的表面粗糙度及加工过程中的切削用量是影响加工工件表面质量的关键因素。为改进CVD沉积工艺 ,减小金刚石薄膜表面粗糙度 ,提出了合理控制沉积气压的新工艺方法 ,并通过切削试验研究了不同沉积工艺下制备的CVD薄膜涂层刀具和加工过程中不同切削用量对精密切削表面质量的影响。     

硬质合金刀具基体沉积低表面粗糙度金刚石薄膜的工艺研究

CVD金刚石薄膜刀具的表面粗糙度是影响刀具切削性能的重要参数。为通过改进CVD沉积工艺减小金刚石薄膜表面粗糙度 ,提出了适当提高碳源浓度和合理控制沉积气压两项新的工艺方法 ,并通过切削试验研究了其对金刚石薄膜刀具耐用度及切削性能的影响     

CVD金刚石薄膜涂层刀具精密切削表面质量的研究

CVD金刚石薄膜刀具的表面粗糙度和加工过程中的切削用量是影响加工工件表面质量的关键因素.为改进CVD沉积工艺,减小金刚石薄膜表面粗糙度,提出了合理控制沉积气压的新工艺方法,并通过切削试验研究了不同沉积工艺下制备的CVD薄膜涂层刀具和加工过程中不同切削用量对精密切削表面质量的影响.     

沉积方式对ZnS薄膜表面缺陷影响研究

介绍了ZnS薄膜缺陷的分类、特点及成因,在此基础上,采用电子显微镜与原子力显微镜对不同沉积方式沉积的薄膜进行了观察、分析与计算,检测了不同类型与大小的缺陷,对缺陷产生的原因进行了简要分析,分析了沉积方式这一参数对ZnS薄膜表面缺陷密度的影响,得出了镀制ZnS薄膜所需的合适沉积方式。实验结果表明：薄膜表面缺陷主要以节瘤缺陷与陷穴缺陷为主,电阻热蒸发比电子枪所镀制的ZnS薄膜缺陷密度要小,在蒸发舟上加上挡网后,缺陷密度有进一步减小的趋势,并且缺陷面积与数目也有所减小,缺陷面积小于20μm2。     

在WC-TiC-Co硬质合金基体上制备金刚石薄膜的试验研究

通过采用Cu/Ti复合过渡层在WC TiC Co硬质合金基体上制备金刚石薄膜的试验 ,研究了沉积工艺对金刚石薄膜的质量、表面粗糙度及附着力的影响。研究结果表明 ,采用Cu/Ti复合过渡层有利于提高金刚石薄膜的附着力 ;适当降低沉积温度虽然会导致金刚石薄膜中非金刚石碳含量增加 ,但有利于增强膜层附着力。     

磁控溅射Ni56Mn27Ga17合金薄膜的光学反射特性研究

Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金薄膜是非常有用的多功能材料,为考察其光学反射特性,采用磁控溅射技术在单晶硅衬底上沉积了Ni56Mn27Ga17合金薄膜,并对其表面形貌和光学反射特性进行研究。研究结果表明,薄膜的表面粗糙度随退火温度的升高而增大;在300～800nm波长范围内,薄膜反射率均随波长的减小而降低,且薄膜整体谱线范围内的反射率随退火温度的升高而降低。     

离子后处理对TiO2光学薄膜及损伤特性的影响

为了进一步提高TiO_2薄膜的光学特性和激光损伤阈值,采用电子束蒸发技术在K9玻璃上沉积了单层TiO_2薄膜,并用Ar/O混合等离子体对样品进行后处理。通过研究薄膜光谱特性、表面缺陷密度、薄膜表面形貌、薄膜损伤阈值以及薄膜损伤形貌,分析了等离子体后处理时间对TiO_2薄膜激光损伤特性的影响。实验结果表明,随着等离子体后处理时间的增加,薄膜折射率及致密度提高,物理厚度减少,表面粗糙度下降,表面缺陷密度先减少后增加;在1 064nm激光辐射下,TiO_2薄膜的激光损伤阈值从未经等离子后处理的5.6J/cm~2提升至后处理20min的9.65J/cm~2,提升幅度高达72.3%,因此能够更广泛更稳定地应用在激光器中。     

CVD金刚石薄膜涂层铜线拉丝模的制备与应用

提高金刚石薄膜的表面质量和附着力是实现CVD金刚石涂层在耐磨器件领域中广泛应用的关键因素.本文通过优化沉积工艺参数,采用直拉丝化学气相沉积法在WC- Co硬质合金拉丝模内孔表面沉积金刚石薄膜.检测了该涂层的表面形貌、薄膜质量以及表面粗糙度,并把所制备的CVD金刚石薄膜涂层拉丝模具在拉拔铜线材生产线上进行了应用试验,结果...     

金刚石薄膜断裂强度及形貌分析

金刚石薄膜以其优异的性能成为许多行业不可或缺的功能材料,但因金刚石薄膜制备质量差、不稳定,导致金刚石薄膜力学性能的研究一直处于探索阶段,没有得出系统全面的结论。本文利用金刚石力学试验机对自支撑金刚石薄膜断裂强度与薄膜沉积厚度、抛光与否之间的关系进行了研究,利用扫描电子显微镜SEM对金刚石薄膜的表面和断口形貌进行了分析。研究表明,自支撑金刚石薄膜断裂主要是解离断裂,且其断裂强度随着沉积厚度的增加而减低,自支撑金刚石薄膜是否经过抛光对其断裂强度的大小有显著影响。     

高能离子束辅助沉积制备钛纳米膜

用离子束溅射沉积和高能离子束辅助沉积方法制备了具有择尤性的钛纳米薄膜,并采用原子力显微镜、X射线衍射仪和俄歇电子谱仪研究了试样表面预处理、离子束流和温度等离子束工艺参数对钛薄膜结构的影响。结果表明：离子束溅射沉积的钛膜在[002]和[102]晶向上呈现出明显的择尤生长现象,并分别在该两个晶向上表现出纳米晶型和非纳米晶型结构;当用高能离子束辅助沉积时,[102]晶向择尤生长现象消失,且钛膜的结构对束流变化较为敏感,束流较低时,钛膜为纳米结构且择尤生长现象减弱,而束流增加时晶粒长大,择尤生长现象叉增强。另外钛膜容易受到氧的污染,并随辅助离子强度增加而增强。     

改善CVD金刚石薄膜涂层刀具性能的工艺研究

用热丝CVD法,以丙酮和氢气为碳源,在WC-Co硬质合金衬底上沉积金刚石薄膜,在分析了工艺条件(衬底温度、碳源浓度、反应压力)对金刚石薄膜性能的影响的基础上,提出了分步沉积法改善金刚石薄膜涂层刀具性能的新工艺.结果表明,合理控制工艺条件的新工艺对涂层薄膜质量、形貌和粗糙度、薄膜与衬底间的附着力、刀具的耐用度及切削性能有显著影响,对获取实用化的在硬质合金刀具基体上沉积高附着强度、低粗糙度金刚石薄膜的新技术具有重要的意义.     

RSM base study of the effect of deposition temperature and hydrogen flow on the wear behavior of DLC films

A statistical study of the effects of deposition temperature and hydrogen flow on the wear behavior of DLC films was examined using the RSM method based on a central composite design. DLC films were deposited on the nitrocarburized AISI 4140 steel by the pulsed DC PACVD method at temperature range of 60–120 °C and in an atmosphere of hydrogen range of 0–40 sccm. Results indicated that a combination of relatively high deposition temperature and low hydrogen flow or low deposition temperature and high hydrogen flow produce DLC film with low wear rate and low friction coefficient.     

A study of topographic effects on chemical force microscopy using adhesive force mapping

Origins of peak broadening in a histogram of measured adhesive forces were studied. The adhesive forces were measured in water by pulsed-force-mode atomic force microscopy. One sample was prepared by a microcontact printing method on a sputtered gold film with fine grains, on which CH(3)- and COOH-terminated regions were produced. Gold surfaces of other samples were chemically modified homogeneously by a self-assembling method in solution. Their surfaces were, however, topographically different, i.e. (i) an Au(111)-terrace-rich gold film prepared by vacuum vapor deposition at high temperature and (ii) sputtered gold films on cover glass with different grain sizes obtained by different deposition time. These sample surfaces and the probe tip surface were all CH(3)-terminated by self-assembled monolayers with CH(3)(CH(2))(19)SH. The main origin of peak broadening in the histogram was the topographic effect. Namely, the change in the grain sizes and the change in multiplicity of contacts between the tip and convexities of the grains resulted in the distribution of the observed adhesive forces.     

Investigation of the Tribological Behaviors of Polymer Molecular Deposition Films by Tribometer Based on Interferometer

The polymer molecular deposition films including polyelectrolyte molecular deposition (PEMD) film and nanoparticles composite molecular deposition (NPs/MD) film have been prepared using the molecular deposition method and the in situ synthesize method. The polymer molecular deposition films were characterized by atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The tribological behaviors of the substrate and polymer molecular deposition films were investigated by a tribometer based on interferometer. It is found that the NPs/MD film has a lower friction force and a better anti-wear property than the PEMD film under the dry friction. The poly alpha olefin (PAO2) and water films confined between samples and steel ball surfaces have been investigated using thin film interferometry. The friction force of substrate was lower than the polymer molecular deposition films under PAO2 lubrication. The friction forces alteration of PEMD film and NPs/MD film were similar and consistent, and lower than that for substrate under water lubrication.     

负偏压对DLC薄膜结构和摩擦学性能的影响

采用离子束溅射沉积镀膜法制备了DLC薄膜,研究了偏压对薄膜性能的影响。通过原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱对DLC薄膜的表面形貌以及内部结构进行了分析表征。并用UTM-2摩擦磨损仪对其摩擦学性能进行了测试。结果表明,利用离子束溅射沉积制备的DLC薄膜具有良好的减摩抗磨性能。随着偏压的增加薄膜的摩擦因数先减小后增加,在-150 V偏压时,薄膜的摩擦学性能最好。