离子束增强沉积Si—N膜

用离子束增强沉积方法制备了Ｓｉ－Ｎ薄膜，其中Ｓｉ由一束Ａｒ离子从Ｓｉ靶上溅射上下来，在溅射沉只的同时，以一束Ｎ离子轰击正在沉积的膜层，于是获得了Ｓｉ－Ｎ膜。采用卢瑟福背散射，红外光谱和透射电镜对膜层的成分和结构进行了分析，结果表明：膜面平整，膜层为非晶或微晶结构，由Ｓｉ和βＳ３Ｎ４组成。     

微组装Teflon／Si3N4多层膜的结构和微摩擦磨损性能

利用离子束增强交替溅射聚四氟乙烯和氮化硅靶的方法制备出微组装的Ｔｅｆｌｏｎ／Ｓｉ３Ｎ４多层膜,并通过ＰＨＩ－５３００,ＦＴ－ＩＲ２０００,ＸＲＤ和ＡＦＭ／ＦＦＭ等测定了多层膜的结构,力学性能和微观摩擦磨损性能。     

不锈钢表面沉积SiC作为氢渗透阻挡层的研究

在３１６Ｌ不锈钢片表面上用离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）和溅射沉积加上离子注入方法制备Ｓｉ－Ｃ薄膜,测量氚通过钢片的渗透率,并用ＸＰＳ,ＡＥＳ,ＸＲＤ及ＴＥＭ等分析薄膜的成分和结构,结果表明,改性膜使不锈钢的氚渗透降低近５个数量级,随着制备条件的汪同,膜中的Ｃ／Ｓｉ原子比不同,用双靶（Ｓｉ,Ｃ）加Ｃ离子轰击的ＩＢＡＤ方法可得到的较高的Ｃ／Ｓｉ比,改性膜中形成了Ｓｉ－Ｃ化学键,Ｓｉ－和Ｃ－悬键在存在可有     

直流磁控溅射沉积（Ti,Al）N膜的研究

研究了用直流磁控反应性溅射法在Ａｒ＋Ｎ２气氛中沉积（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜的工艺。（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜具有比ＴｉＮ膜高的耐磨性，硬度和高温抗氧化性，ＡＥＳ深度分析表明，由Ａｌ的选择性氧化形成的Ａｌ２Ｏ３保护层，是（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜具有优良高温抗氧化性能的原因。     

直流磁控溅射沉积（Ti，Al）N膜的研究

研究了用直流磁控反应性溅射法在Ａｒ＋Ｎ２气氛中沉积（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜的工艺。（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜具有比ＴｉＮ膜高的耐磨性、硬度和高温抗氧化性。ＡＥＳ深度分析表明，由Ａｌ的选择性氧化形成的Ａｌ２Ｏ３保护层，是（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ膜具有优良高温抗氧化性能的原因．     

镀锌层表面有机复合铬酸盐防腐膜

研究了一种有机复合铬酸盐膜（ＫＤＰＣ）,其耐蚀性优于国产有机复合膜（ＢＧＵＦ）。这种新的复合膜是以电镀锌钢板为基板,由内外两层构成,内层为ＣｒＯ３Ｈ３ＰＯ４ＳｉＯ２系钝化膜,外层为含ＣｒⅣ,ＣｒⅢ和ＳｉＯ２的有机树脂涂膜。该复合膜不仅能有效地阻挡Ｈ２Ｏ,Ｏ２和Ｃｌ－对镀锌层的腐蚀,而且还能起到良好的缓冲作用     

射频负偏压与放电电流对c-BN薄膜形成的影响

用ＡＲＥ（Ａｃｔｉｖｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ） 装置, 在Ｎ２／Ａｒ 混合等离子体弧光放电气氛下, 通过电子束蒸镀纯硼, 同时伴以一定能量的正离子轰击生长的膜表面的方法, 在单晶硅（１００） 基片上成功地合成了立方氮化硼（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ , 简称ｃＢＮ） 薄膜, 并对基片射频自偏压和等离子体弧光放电电流对ｃＢＮ 膜形成的影响进行了研究。用富立叶变换红外（ＦＴＩＲ） 透射谱和ＡＥＳ对沉积的膜进行相结构和化学成分分析。ＦＴＩＲ 透射谱表明, 在波数约１ ０６０ｃｍ － １ 处, 存在很强的ｃＢＮ 的吸收峰。随基片所加射频负偏压及等离子体弧光放电电流的增大, 膜中的ｃＢＮ 含量增大; 当射频偏压为－ ２００ Ｖ, 放电电流为１５ Ａ 时, 沉积的膜为单相ｃＢＮ 膜。ＡＥＳ 的成分深度分布表明,ｃＢＮ 膜中的Ｂ, Ｎ 接近等原子比     

低辐射薄膜TiO_2-Ag-TiO_2-SiO的纳米尺度显微结构

成功地制备了 ＴｉＯ２－Ａｇ－ＴｉＯ２－ＳｉＯ超薄多层膜的截面样品,并对其微观结构进行 ＴＥＭ, ＨＲＥＭ及纳米束 ＥＤＳ分析结果表明,薄膜各层厚度均匀,界面明锐、光滑 Ａｇ层由纳米晶组成,而 ＴｉＯ２和 ＳｉＯ层为非晶 Ａｇ在膜层中没有扩散或聚团,这也正是保证整个薄膜性能指标的一个重要因素     

用天然石英粉制备氮氧化硅粉末

以天然石英粉为原料，先进行活化预处理，然后在１３５０℃左右进行碳热还原氮化，制备了氮氧化硅粉末。实验结果表明：氮化过程中ＳｉＯ２的转化率及产物中氮氧化硅（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）的含量与ＳｉＯ２的活化程度、氮化温度及添加剂等因素有关，其中氮化温度以１３５０℃为佳；随着ＳｉＯ２活化程度的提高，其转化率也提高；添加少量的ＳｒＯ，可以进一步提高ＳｉＯ２的转化率。此外，还分析了ＳｉＯＣＮ系统中气体分压对Ｓｉ２Ｎ２Ｏ形成的影响。     

离子束溅射制备Co／Pt多层膜的结构

采用高角Ｘ射线衍射（ＨＸＲＤ）和ＴＥＭ研究用离子束溅射（ＩＢＳＤ）技术制备的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶体结构和显微组织形貌，结果表明：Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶体结构与Ｃｏ、Ｐｔ层厚度ｔＣｏ、ｔＰｔ密切相关。当ｔＣｏ＜ｔＰｔ＜２１０时，Ｃｏ、Ｐｔ层为共格ｆｃｃ结构，随ｔＣｏ、ｔＰｔ增加，逐渐向非共格关系转变，同时，Ｐｔ、Ｃｏ层晶格发生了严重畸变。ＴＥＭ发现Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的组织形貌明显受基底影响，与沉积在Ｓｉ基底表面上的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜相比，沉积在ＮａＣｌ上的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的晶粒出现择优取向且呈条纹状分布，晶粒明显粗化     

团簇离子束纳米加工技术研究进展

团簇离子束是带电的团簇,可以在电场、磁场作用下加速、传输或偏转,形成几个eV到几个MeV能量的离子束。文中阐述了团簇离子束的基本概念、产生方法和主要应用。大尺寸气体团簇和硼基团簇必须用高压气体超声绝热膨胀方法产生,然后通过电子碰撞电离形成团簇正离子。硼团簇用于超浅结制备,实现了结深为10~20nm的超浅注入;包含数千原子的大团簇则被用于半导体的表面平化,获得了粗糙度在0.7nm以下的平滑表面。用铯溅射离子源可以产生几个到几十个原子的负离子小团簇,包括B、C、F、Si及其分子团簇(SiB、GeB)。其中,硼基分子团簇离子束已用于对半导体进行瞬态增强扩散掺杂,与半导体表面的离子注入非晶化工艺相结合,实现了接近纳米量级的超浅注入。碳系团簇最近被用于超薄材料制备,获得了单层和双层石墨烯,并发现团簇离子束引起的非线性辐照损伤对石墨烯的形成具有重要影响。结果表明:团簇离子技术在超大集成电路和新型超薄纳米材料制备等领域具有广泛的应用前景。     

离子束溅射制备立方C-N化合物

用氮离子束分别原位溅射Ｔｉ和石墨靶的方法制备了ＣＮｘ／ＴｉＮｙ多层膜。用Ｘ射线光电子谱分析ＣＮｘ层中Ｃ和Ｎ的键合状态,用透射电镜观察薄膜中的相形貌,用电子衍射和Ｘ射线衍射的方法分析相的结构。结果表明,ＣＮｘ层中主要有Ｎ－ｓｐ＾２Ｃ和Ｎ－ｓｐ＾３Ｃ两种键合状态,薄膜中观察到的Ｃ－Ｎ化合物尺寸为１０－６０ｎｍ的晶体颗粒,其衍射数据可用立方Ｃ３Ｎ４结构标定,证实了该薄膜中存在立方Ｃ３Ｎ４化合物。     

熔石英表面离子束抛光去除函数稳定性研究

目的 检验熔石英光学元件表面离子束抛光过程中去除函数的稳定性.方法 对离子束进行法拉第扫描来获取束流密度信息,构建离子束抛光去除函数模型.分析离子束流密度信息与去除函数模型,并通过实验研究束流密度信息与去除函数之间的关系,获得基于法拉第扫描结果计算去除函数的方法.利用该方法求取离子束抛光过程中的去除函数特征量,分析去除...     

束流改性应用于化工设备的展望

根据化工设备对防蚀和防氧化及特种机能表面的需要,并通过对束流改性的分析,提出了束流改性在化工容器与设备中应用的可能性和方向。     

TiN薄膜的合成及其性能研究

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击交替进行的办法合成了TiN薄膜。用RBS,AES,TEM,XPS,和X射线衍射研究TiN薄膜的组分和结构表明:用离子束增强沉积制备的TiN薄膜主要由TiN相构成;晶粒大小为30—40um,无择优取向;而非离子束轰击沉积的薄膜则是无定形的;用离子束增强沉积制备的TiN薄膜,其氧含量明显小于无离子束轰击薄膜的值;在TiN薄膜和衬底之间存在一个界面混合区,厚度为40um左右。机械性能测试表明,TiN薄膜具有高的显微硬度,低的摩擦系数。     

高能束流技术及其在腐蚀与防护中的应用

激光束、电子束、离子束三种高能束流技术对材料表 面改性是通过改变材料表面的成分或结构实现的.文章系统地介绍了激光束、电子束、离子 束三种高能束流表面改性技术的原理、方法及其在腐蚀与防护中的应用,并指出了这三种技 术今后需解决的问题.     

SYNTHESIS OF TiN FILM WITH ION BEAM ENHANCED DEPOSITION AND ITS PROPERTIES

The TiN films were synthesized with an alternate process of depositing titanium from a E-gunevaporation source and 40 keV N~+ bombarding onto the target.It is shown from the composi-tion analysis and structure investigations using RBS,AES,TEM,XPS and X-ray diffractionspectrum that the formed fihns are mainly composed of TiN phase with grain size of 30—40nm and without preferred orientation,the nitrogen content in the film is much less than that incase without N~+ bombarding,and an intermixed region about 40 nm thick exists between thefilm and the substrate.The films exhibt high microhardness and low friction. ZHOU Jiankun,Ion Beam Laboratory,Shanghai Institute of Metallurgy,Academia Sinica,Shanghai 200050,China     

离子束辅助沉积合成B—N薄膜的分析

用离子束辅助沉积(IBAD)技术合成氮化硼薄膜,红外吸收谱和透射电镜的观测结果显示,薄膜含有c—BN和h—BN相薄膜Knoop硬度值高达35GPa。逐层剥离的AES谱结果表明,薄膜表面存在氮离子的注入效应,薄膜由注入层、成分均匀层和离子束混合过渡层组成     

低能氩离子束对铍的刻蚀

研究了0～1000 eV的低能氩（Ar）离子束对Be的刻蚀。比较了多种不同的表面抛光方法,结果发现Ar离子束刻蚀能获得高质量的Be表面。随着刻蚀的持续进行,Be表面质量逐渐提升,表面粗糙度在600 eV和100 mA的条件下刻蚀6 h后趋于稳定,达到了0.63 μm。比较了白光干涉（WLI）和聚焦离子束（FIB）的测量方法,发现FIB测量法更适合Be刻蚀深度的测量。实验结果和理论计算表明,Be的溅射过程与其被Ar离子轰击后的电离过程较为接近。采用第一电离能作为溅射阈值,获得了Ar离子能量对Be溅射产额的影响规律,获得了Be刻蚀速率随Ar离子束流和溅射产额乘积的变化规律,为Be刻蚀的工程应用奠定了基础。     

PREPARATION OF B-N FILMS BY ION BEAM ASSISTED DEPOSITION

BN films,synthesized by ion beam assisted deposition,were analysed by RBS,AES,IR spectra and TEM.Formatiom of c-BN phase was shown not only by IR spectra atabsorption peak of 1100 cm~(-1),but also by electron diffraction pattern.The results ofAES demonstrate an effect of N~+ implantation near the film surface.The deposited filmsconsist of three layers,i.e.,ion implantation layer,film layer and mixed intermediatelayer,according to the difference of concentration.The micro-Knoop hardness of the film is25—35 GPa.