沉积工艺参数对磁控溅射AlSn20Cu涂层性能的影响

针对目前国内柴油机轴瓦减摩涂层研究的不足,采用非平衡磁控溅射技术制备AlSn20Cu涂层,通过单因素变量法系统地研究基体温度、沉积气压以及基体偏压等参数对AlSn20Cu减摩涂层性能的影响,最终确定AlSn20Cu涂层的最优制备条件。在考察AlSn20Cu涂层的力学性能与摩擦学性能后发现:基体温度与沉积气压两个因素对AlSn20Cu涂层的结合力影响较小,而对涂层硬度有较大影响;基体偏压对涂层的结合力与硬度均有较大影响。实验还制备出具有优异力学性能和摩擦学性能的AlSn20Cu涂层的轴瓦样品。     

BST薄膜射频磁控溅射工艺与介电性能研究

用射频磁控溅射在单晶氧化铝基片上制备钛酸锶钡(BaxSr1-xTiO3,BST)薄膜.研究溅射功率、基片温度、靶基距、溅射气压、气氛组成、溅射时间等溅射参数、热处理条件对薄膜表面形貌及生长过程的影响,测试薄膜的介电常数、介电损耗及介电常数随外加偏置电场的变化.结果表明:靶基距为100 mm,溅射功率为300～320 W,气氛压力为0.8 Pa,氩氧比为5:1时,沉积时间在2～4 h,沉积速率适中,薄膜致密性好,厚度约为0.8～1.0μm;600℃热处理30 min得到晶粒为纳米尺寸且结构致密的BST薄膜;BST薄膜介电常数随测试频率升高略有下降,介电损耗随测试频率升高明显增大,介电常数随外加偏置电场变化展现出较好的偏场可调特性.     

桥区参数对Ni-Cr薄膜换能元发火性能的影响

依据GJB/z 377A-94感度试验川兰利法,对设计制作的不同桥区参数的Ni-Cr薄膜换能元进行了发火感度测试.结果显示:当桥区尺寸、形状一定时,随着桥膜厚度的增加,换能元的发火电压减小,当桥膜的厚度增加到0.9μm,换能元发火电压又有增加的趋势;当桥膜厚度、桥区形状一定时,随着桥区宽度减小,发火电压降低,但当桥区宽度小于0.10mm时,发火电压反而上升;当桥膜厚度、桥区宽度一定时,桥区长度越长,发火电压越高,而且不同桥区形状对换能元发火感度有明显的影响.     

热氧化温度对非平衡磁控溅射TiN镀层的影响

通过SEM和XRD法,研究不同热氧化温度下闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术制备的TiN镀层形貌、相结构及性能的变化。结果表明:非平衡磁控溅射离子镀TiN镀层在700℃以下性能基本稳定,具有良好的热氧化性能,尽管600℃时生成少量TiO2相,但600℃之前断口形貌及组织结构保持稳定;700℃时镀层的单位质量氧化增重率迅速增加,氧化曲线出现拐点,镀层失效。     

衬底温度对中频磁控溅射ZnO∶Al透明导电薄膜性能的影响

ZnO∶Al(ZAO)薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料做靶,采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对ZnO透明导电薄膜性能的影响,获得适合太阳电池的高效能薄膜,薄膜厚度700 nm左右,其电阻率为4.6×10-4Ω.cm,载流子浓度1.98×1020cm-3,霍尔迁移率61.9 cm2/(V.s),可见光范围内(波长400~800 nm)的平均透过率大于85%.     

材底温度对中频磁控溅射ZnO:Al透明导电薄膜性能的影响

Zn0: Al( ZAO)薄膜的光学、电学以及结构特性与衬底温度有关，以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料做靶，采用中频磁控溅射技术研究衬底温度对Zn0透明导电薄膜性能的影响，获得适合太阳电池的高效能薄膜，薄膜厚度700 mm左右，其电阻率为4.6×10 -4 Ω·crn，载流子浓度1. 98×1020 cm-3，霍尔迁移率61.9 cm2／(V．s)，可见光范围内（波长400～800 nm）的平均透过率大于85%．     

磁控溅射法制备五氧化二钒薄膜的表面粗糙度研究

V_2O_5是一种具有热致相变特性的新型非线性光学材料,被广泛应用于激光致盲防护领域。V_2O_5薄膜的表面粗糙度是影响其性能的重要因素。本文采用磁控溅射镀膜的方法在蓝宝石表面制备V_2O_5薄膜,通过控制氧氩比以及衬底温度,探究V_2O_5薄膜表面粗糙度与这两个因素之间的关系。实验表明,衬底温度较低(约300℃)时,表面粗糙度较小,且随氧含量变化不大;衬底温度较高(400℃以上)时,随着氧含量的增加,表面粗糙度变大。同时,当氧分压一定时,随着衬底温度的提高,薄膜的表面粗糙度也增大。     

磁退火对FeAg薄膜结构和磁性的影响

磁场退火对直流溅射沉积得到的FeAg薄膜结构和磁性具有显著的影响。X射线衍射和磁滞回线测量的结果表明,随着磁退火温度和磁场强度的升高,颗粒生长,平行膜面和垂直膜面矫顽力增加,在400℃退火时达到最大值,并且垂直薄膜表面方向的矫顽力大于平行薄膜表面方向的矫顽力,FeAg薄膜在磁场下经过此温度退火表现为垂直磁各向异性。继续升高退火温度矫顽力则有减小的趋势。     

C底层厚度对FePt(001)织构生长的影响

采用直流磁控溅射在表面氧化的Si(001)基片上制备了FePt/C纳米薄膜,将薄膜样品经过600℃真空退火处理1h获得L10-FePt薄膜。用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)对样品的结构、磁性和表面形貌进行测量和分析。结果表明:随着C底层厚度的增加,L10-FePt薄膜(001)取向度增强,有序化程度提高,矫顽力增大;C溅射时间为180s时,获得了具有(001)织构生长的L10-FePt薄膜。     

磁控溅射离子镀基体偏压对类石墨碳膜组织形貌及性能的影响

采用非平衡磁控溅射离子镀技术在单晶硅衬底上沉积类石墨碳膜(GLC),研究基体负偏压对GLC膜的组织形貌及性能的影响。结果表明:基体偏压影响镀层表面形貌,-30V下的镀层表面为较小颗粒状组织;-65V下的镀层表面均匀致密,无明显颗粒组织;-90V下的镀层颗粒边界趋于明显;-120V下的出现大小不均匀的颗粒。沉积速率在-65V前保持平稳,-90V时下降为0.25!m·h-1。随偏压的增加,Ar元素含量先增加后降低。     

溅射压力对Ni纳米颗粒形貌控制的影响

采用磁控溅射方法制备Ni纳米颗粒,使用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等表征其形貌结构。采用高压溅射喷嘴结构,研究改变溅射压力等工艺参数对Ni纳米颗粒尺寸与形貌的影响。实验表明,采用高压喷嘴结构,溅射压力为20~180 Pa之间可以获得尺寸为10~100 nm的Ni纳米颗粒。采用高压溅射喷嘴结构可以得到具有晶体结构特征的Ni纳米颗粒。     

蓝宝石衬底上制备氮化硅薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法在蓝宝石和硅衬底上制备出Si3N4薄膜。利用XPS和FTIR分析了所制备薄膜的成分和结构,讨论了工艺参数对沉积速率的影响。结果表明,Si3N4薄膜的沉积速率随溅射气压的增大出现先增后减的趋势,衬底温度对沉积速率没有明显的影响。溅射气压的降低、衬底温度的提高将有利于获得高质量的Si3N4薄膜。     

掺杂及溅射功率对ZnO:Al薄膜结构与电性能的影响

采用直流磁控溅射工艺,室温下在载玻片上制备ZnO∶Al透明导电薄膜。研究Al掺杂和溅射功率对薄膜生长取向、微观结构和电阻率的影响。研究表明:不同溅射功率下Al掺杂ZnO薄膜均为高度c-轴择优取向生长;在1%~3%(质量分数)的掺杂范围内,薄膜的电阻率随掺杂量的增加而减小,掺杂的质量分数超过3%后,薄膜的电阻率又有所增大。溅射功率通过改变晶粒尺寸和晶界所产生的散射作用而影响薄膜的导电性能,溅射功率低于100 W时,薄膜的电阻率随功率增加而明显降低,但超过100 W后,薄膜的电阻率下降趋缓,并最终趋于平稳。在Al掺杂的质量分数为3%、溅射功率为100 W的条件下,可获得2.3×10-3Ω.cm的最低电阻率。     

化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜的研究现状

半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜具备准零维量子点的特征,这类材料具有三阶光学非线性系数大,响应快,功耗低等特点,在光开关、光存储及全光逻辑运算等领域有着广阔的应用前景。对半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜的主要制备方法-射频磁控共溅射法的基本原理及技术特点作了概要介绍。从镶嵌于介质中半导体纳米颗粒非线性光学性质的研究动态入手,分类评述了化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜近年来的研究状况,指出了这类复合薄膜的研究重点和发展方向。     

载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能影响研究

用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。     

不同制造工艺铜箔电爆驱动飞片能力

为研究真空沉积制备的爆炸桥箔(铜箔)致密性和晶体尺寸对爆炸箔驱动飞片能力的影响,采用X射线衍射(XRD)对电子束蒸发和磁控溅射两种工艺制备铜箔的晶型结构进行了表征。用光刻成型的方式将铜箔制成爆炸桥箔,采用光子多普勒测速系统(PDV)测试了爆炸桥箔在不同电压条件下驱动飞片的速度,采用升降法实验对比分析了两种爆炸桥箔驱动飞片起爆六硝基茋-Ⅳ的阈值能量。结果表明,磁控溅射工艺制备的铜箔晶体尺寸小于电子束蒸发工艺制备的铜箔晶体尺寸,电阻率高17%,沉积速率是电子束蒸发铜箔的2.4倍。制成的爆炸桥箔驱动飞片能力略强于电子束蒸发工艺制备的爆炸桥箔驱动飞片能力,且起爆六硝基茋-Ⅳ需要的能量也更低。     

Effect of Substrate Surface Roughness on Properties of Ni-Cr Alloy Thin Film

The effect of surface roughness of aluminum oxide (95%) substrate on the properties of Ni-Cr alloy thin film is studied.The thin films are prepared on the substrates with different roughness by using magnetron sputtering.The micro-structure,adhesive and electrical properties of the thin films were investigated by using scanning electron microscopy,scratch method and four-probe method.The burst voltage and current of the thin film transducers with different substrates were measured according to D-optimization method.The results show that the particle size,structural defect,resistivity and adhesion strength of the thin film increase with the increase of the substrate roughness.The difference among the burst time of the samples with difference substrate roughness gradually decreases with the increase of stimulation amount.The burst time is approximate to 20 μs in the charging voltage of 37 V.