气体流量比对反应溅射Si3N4薄膜的影响

利用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯N2气为反应气体,在Si衬底上制备出了Si3N4薄膜,研究了气体流量比对薄膜质量的影响.结果表明,薄膜的沉积速率主要与气体的流量比有关,随着气体流量比的增加,沉积速率下降,靶面的溅射由金属模式过渡到氮化物模式;薄膜中N/Si的原子比增加;红外吸收谱的Si-N键的振动峰向标准峰逼近.     

Si3N4/FePd/Si3N4薄膜的晶体结构和磁性能研究

采用磁控溅射的方法制备了Si₃N₄/FePd/Si₃N₄三层膜, 研究了非磁性材料Si₃N₄作为插入层对磁记录FePd薄膜结构与磁性能的影响。结果表明, 热处理后Si₃N₄分布在FePd纳米颗粒之间, 抑制了FePd晶粒的生长, 与纯FePd薄膜相比, Si₃N₄/FePd/Si₃N₄薄膜的颗粒明显得到细化; 通过添加Si₃N₄层, FePd薄膜的晶体学参数c/a从0.960减小到0.946, 表明Si₃N₄可以有效促进FePd薄膜的有序化进程, 同时提升了矫顽力和剩磁比, 分别提高到249 kA/m、0.86; 随着600℃退火时间的进一步延长, 添加Si₃N₄的薄膜磁性没有迅速下降, 在较宽的热处理时间范围内磁性能保持在比较高的水平, 提高了抗热影响的能力。Si₃N₄作为插入层对FePd薄膜的磁性能具有较大的提升作用, 这对磁记录薄膜的发展具有重要意义。     

N_2-Ar流量比对直流磁控溅射硅基AlN薄膜的影响

本文研究了N2-Ar流量比对磁控溅射硅基AlN薄膜的影响,实验表明在其它参数一定的情况下,N2-Ar流量比对AlN薄膜元素种类与含量有很大影响,通过实验验证,选择N2-Ar流量比在1.525左右可获得质量较好的AlN薄膜(100取向)。     

流延法制备Si3N4块体及Si3N4／BN层状材料

采用流延法制备了Ｓｉ３Ｎ４块体及Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料。流延法已经在陶瓷的制备工艺中得到了广泛的应用,但是很少用于Ｓｉ３Ｎ４体系,尤其是水基流延法。用流延法制备Ｓｉ３Ｎ４／ＢＮ层状材料时,可以较为容易的控制坯片的厚度,得到性能稳定的层状材料。     

源气体流量比对F-DLC薄膜结构的影响

以高纯石墨作靶，CHF3/Ar作源气体采用反应磁控溅射法制备出了氟化类金刚石（F-DLC）薄膜。拉曼光谱表明，CHF3相对流量的增加会引起薄膜的D峰与G峰强度之比I（D）/I（G）减小，晶粒增大，芳香环结构出例下降。红外吸收光谱分析证实了这些推论，指出这是由于薄膜中氟含量上升的结果。     

磁控反应溅射TaN薄膜的结构和性能

采用磁控溅射仪制备了ＴａＮ薄膜,研究了不同氮分压条件下ＴａＮ薄膜的成份、结构和力学性能。结果表明,氮分压在０．２＊１０＾－１Ｐａ时镀层由两相混合物正方的β－Ｔａ和面心立方结构的δ－ＴａＮ组成。而氮分压在０．４＊１０＾－１－０．８＊１０＾－１Ｐａ时,得到单相六方ＴａＮ结构。     

Si3N4/CrNx/Ag/NiCrNX/Si3N4复合涂层的光热性能

采用磁控溅射法在浮法玻璃上制备Si3N4/CrNx/Ag/NiCrNX/Si3N4复合涂层,并与浮法玻璃和传统Low-E玻璃进行对比研究了其光热性能。结果表明:随着Ag层厚度的增加,增加了红外线反射率,降低了可见光的透过率,具有良好的隔热性能;使用Si3N4作为内外保护层后,增加了复合涂层的硬度和附着力,而且不影响复合涂层的光谱特性。     

磁控反应溅射TiO2薄膜的实验研究

应用直流和中频交流程序自动控制磁控溅射设备，利用金属Ti靶、纯Fe靶制备出了有一定厚度的质量较好的不同氧流量的Fe掺杂TiO2薄膜，TiO2薄膜被沉积在玻璃基底上。薄膜的制备用程序控制。通过在TiO2薄膜中形成一定的结构，并利用各种分析测试手段对其性能进行了测试，初步探讨了不同氧流量对TiO2薄膜的影响。实验表明程序自动控制不同氧流量Fe掺杂TiO2薄膜的特性有了很大改变。     

蓝宝石和硅衬底上氮化硅薄膜的制备和性能研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯N2气为反应气体,在蓝宝石和硅衬底上制备了氮化硅薄膜.并对Si3N4薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能等进行了研究.实验结果表明,沉积薄膜中Si和N的比接近3∶4,形成了Si3N4化合物,呈非晶态结构.制备的Si3N4薄膜的硬度明显高于蓝宝石衬底的硬度,且与蓝宝石衬底结合牢固,可提供良好的保护性能.     

Al-Mg-B thin films prepared by magnetron sputtering

Hard, nanocomposite aluminum magnesium boride thin films were prepared on Si (100) substrates with a three target magnetron sputtering system. The films were characterized by X-ray diffraction, atomic force microscope, electron micro-probe, Fourier transform infrared spectroscopy and nanoindentation. The results show that the maximum hardness of the as-deposited films is about 30.7 GPa and these films are all X-ray amorphous with smooth surfaces. The influences of substrate temperature and boron sputtering power on the quality of the films are discussed. From the results of this work, magnetron sputtering is a promising method to deposit Al-Mg-B thin films.     

磁控溅射法制备V掺杂Cu_3N薄膜研究

利用磁控溅射法成功制备了V掺杂Cu3N薄膜。XRD显示随着V掺入浓度的升高,薄膜的择优生长取向由(111)面向(100)面转变。SEM结果表明向Cu3N薄膜中掺入V,薄膜的晶体颗粒形态发生了变化。从对薄膜样品进行的光反射率、电阻率和显微硬度测试结果可以看出,薄膜中掺入适当浓度V对其光吸收、导电性和力学性能有一定程度的改善。     

反应磁控溅射法沉积的氟化类金刚石薄膜的结构分析

以高纯石墨作靶、Ar／CHF3作源气体采用射频反应磁控溅射法室温下制备了氟化类金刚石薄膜(F-DLC)。发现随着射频功率的增加,F-DLC薄膜拉曼光谱的D峰与G峰强度之比ID／IG加大,薄膜中芳香环式结构比例上升。红外吸收光谱则显示射频功率增加导致薄膜中的氟含量上升．氟原子与碳原子以及芳香环的耦合加强。控制射频功率可以有效调制薄膜中的氟含量以及芳香环结构的比例,F—DLC可能成为热稳定性较好的碳氟薄膜。     

直流反应磁控溅射在3003铝箔表面制备薄膜的研究

为有效提高3003铝箔表面光泽度、比面积及强硬度,采用直流反应磁控溅射的方法.在一定溅射参数条件下,选用高纯钼靶和钛靶对3003铝箔进行溅射实验,分别在铝箔表面主要沉积出AlMo3、Al3Mo薄膜和TiAl、(Ti,Al)N薄膜,利用X射线衍射、扫描电镜分析相组成及微观组织结构,并测试了显微硬度和薄膜厚度,实验结果表明:制备出的AlMo3、Al3Mo薄膜和TiAl薄膜结晶良好,与基底结合良好,铝箔表面美观漂亮、硬度增高及比表面积得到一定提高.     

射频磁控溅射制备硼碳氮薄膜

采用射频磁控溅射技术,用六角氮化硼和石墨为溅射靶,以氩气(Ar)和氮气(N2)为工作气体,在Si (100)衬底上制备出硼碳氮薄膜.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对样品结构、组分进行了分析.结果表明,样品的组成原子之间实现了原子级化合,且薄膜为乱层石墨结构.样品中B、C、N的原子比近似为1:1:1.     

磁控溅射技术制备硅纳米晶多层膜及微观结构表征

在室温下,分别利用常规磁控溅射和反应磁控溅射技术交替沉积Si薄膜和Si1-xNx薄膜在单晶硅基体上制备了Si/Si1-xNx纳米多层膜。接下来,在高温下对Si/Si1-xNx多层膜进行退火诱发各层中形成硅纳米晶。研究了Si1-xNx层厚度和N2流量沉积对Si/Si1-xNx多层膜中Si量子点形成的影响。TEM检测结果表明,N2流量为2.5mL/min时沉积的多层膜退火后形成了尺寸为20～30nm的等轴Si3N4纳米晶;N2流量为5.0mL/min时沉积的多层膜退火后在Si层和Si1-xNx多层中均形成了硅纳米晶,而在7.5mL/min N2流量下沉积的Si/Si1-xNx多层膜退火后仅在Si层中形成了硅纳米晶。     

反应射频磁控溅射制备高k氧化锆薄膜及介电性能的研究

在氧气和氩气的混合气体中,在O2/Ar混和气总流量固定的条件下,通过调节O2/Ar流量比,采用反应RF磁控溅射法制备了具有高介电常数的氧化锆薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)研究了O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构、表面平整度之间的关系,并测试分析了在不同O2/Ar流量比下溅射沉积的Al/ZrO2/SiO2/n型Si叠层结构的C V特性曲线。实验结果表明O2/Ar流量比与薄膜微观组织和结构有一定的关系。纯氧气氛下沉积的ZrO2薄膜基本上为纳米级的微晶,晶体结构为单斜结构(a=5.17、b=5.26、c=5.3、α=γ=90°,β=80.17°),在O2/Ar流量比为1∶4混合气氛下制备出了具有非晶结构的均质ZrO2薄膜;低的O2/Ar流量比下溅射得到的ZrO2薄膜样片,均方根粗糙度较低,表面平整度较好;在O2/Ar流量比为1∶4左右时,ZrO2薄膜的相对介电常数达到25。     

工作气压对磁控溅射ZAO薄膜性能的影响

工作气压在ZnO∶Al(ZAO)薄膜制备过程中是一个重要的工艺参数,直接决定着薄膜的性能。本文利用中频交流磁控溅射方法,采用氧化锌铝(ZnO与Al2O3的质量比为98∶2)陶瓷靶材,在基体温度为250℃,工作气压范围为0.2～8.0Pa条件下,制备了ZAO薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜对薄膜的结构和形貌进行了分析和观察,利用分光光度计和霍尔测试仪测量了薄膜的光学和电学性能,研究了制备薄膜时不同的工作气压(氩气压力PAr)对薄膜的结构、形貌、光学性能和电学性能的影响。结果表明:随着工作气压的增加,薄膜的电阻率先略有下降然后上升,相应地,载流子浓度和迁移率先略有上升然后下降,而可见光谱平均透过率保持在80%以上。当基体温度为250℃,氩气压力为0.8Pa时,薄膜的电阻率最低,为4.6×10-4Ω·cm,方块电阻为32Ω时,在范围为490～600nm的可见光谱内的平均透过率可达90.0%。