A NEW VIEWPOINT ON MECHANISM OF PREFERENTIAL SPUTTERING OF Au-Cu ALLOYS

本文介绍了新近关于合金择优溅射机制的一个新观点.这个观点认为,在AuCu合金中所观测到的择优溅射现象,主要是离子轰击诱发的Gibbs偏析的结果;只有当轰击离子的能量低至几百电子伏、接近溅射的“准阈能”值对,质量效应才起明显的作用。     

Ni—Cr—Mo—Nb合金的阴极溅射行为

研究了双层辉光放电条件下镍基合金Inconel625的阴极溅射行为,结果表明：多组元镍基合金由于各组元溅射率不同,产生择优溅射现象。Mo,Nb等低溅射率元素在阴极表面富集,Ni,Cr等高溅射率元素在阴极表面贫化,使阴极表面发生相变,形成含Mo,Nb奋斗高的金属间化合物析出相P相和Laves相,随着阴极溅射电压的增加,阴极合金元素溅射率增加;并且随着阴极温度升高,阴极溅射率也随之增加。     

三元合金靶择优溅射稳定态的表面化学成分

基于多元素靶溅射的Andersen-Sigmund关系式，在分析了大量的二、三元素合金溅射稳定态靶表面化学成分的变化之后，发现各元素之间表面结合能之比几乎与靶体化学成分无关。只要给各元素之间设定适当的表面结合能比，就可以很容易地计算出三元合金靶稳定态表面化学成分，至少对于用2keV氩离子轰击的Ag-Pd-Au三元合金靶系来说，其计算结果都与实验值一致。所分析的实验数据是在常温下取得的，所以可不考虑离子轰击诱发的Gibbs偏析，其结论很可能是多元合金靶溅射的一般规律。此外，由Gaidikas等最近所提出的所谓择优溅射中的“基体效应”理论是无实验依据的。     

磁控溅射CoCrFeNi高熵合金薄膜的硬度和电阻率研究

目的 研究溅射功率对CoCrFeNi高熵合金薄膜硬度和电阻率的影响,期望获得同时具有高硬度和高电阻率的高熵合金薄膜,为其在电阻薄膜领域的应用提供实验基础。方法 在不同溅射功率条件下（40、60、80、100 W）,利用CoCr合金靶、Ni片和Fe片拼接成合金靶,采用磁控溅射法在硅基底表面沉积CoCrFeNi高熵合金薄膜。利用XRD分析薄膜相结构,通过SEM分析薄膜成分和形貌,利用显微硬度计测量薄膜硬度,采用双电测四点探针法测定薄膜电阻率。结果 不同溅射功率下制备的CoCrFeNi薄膜均与基底结合良好,呈柱状生长模式,且合适的溅射功率有助于获得等摩尔比高熵合金薄膜。随着溅射功率由40 W升高至100 W,薄膜结晶性得到改善,形成简单的FCC相,（111）择优生长更加强烈,柱状生长愈加明显,晶粒尺寸增大,硬度和电阻率降低。结论 溅射功率对CoCrFeNi薄膜组织和性能具有重要影响。当溅射功率为40 W时,CoCrFeNi薄膜同时具有最高硬度和最大电阻率,其值分别为940.5HV和336.5 μΩ?cm。     

Ag-Pd合金表面的择优溅射

用XPS方法研究了Ag-Pd合金在氩离子轰击下表面组成的变化。结果表明,由于Ag-Pd表面原子间结合能不同,合金在热退火后表面富Ag,经氩离子轰击后表面富Pd。将合金表面的Ag-Pd溅射产额比与相应的文献结果作了比较。在本文的实验条件下,合金组分间的相对溅射产额随合金成分变化,与氩离子轰击合金形成表面无序层有关。含Pd量为0.32at.-％的稀Pd合金的溅射结果表明,其组分的溅射产额比与含Pd量较多时的结果有明显差别。     

PREFERENTIAL SPUTTERING ON THE SURFACE OF Ag-Pd ALLOY

用XPS方法研究了Ag-Pd合金在氩离子轰击下表面组成的变化。结果表明,由于Ag-Pd表面原子间结合能不同,合金在热退火后表面富Ag,经氩离子轰击后表面富Pd。将合金表面的Ag-Pd溅射产额比与相应的文献结果作了比较。在本文的实验条件下,合金组分间的相对溅射产额随合金成分变化,与氩离子轰击合金形成表面无序层有关。含Pd量为0.32at.-％的稀Pd合金的溅射结果表明,其组分的溅射产额比与含Pd量较多时的结果有明显差别。     

制备工艺对超磁致伸缩Fe-Ga合金薄膜表面形貌的影响

采用JZCK-600F型多功能镀膜设备制备了Fe-Ga合金薄膜,研究了溅射工艺对Fe-Ga合金薄膜沉积速率及表面形貌的影响。用SEM、EDS研究了Fe-Ga合金薄膜的表面形貌和薄膜成分。当其他工艺参数不变时,溅射时间、溅射功率是影响Fe-Ga合金薄膜的厚度和生长速率的主要因素。随溅射时间和功率的增加,薄膜厚度和沉积速率也随之增加,并且薄膜厚度与溅射时间和功率呈现出正比例关系;但是薄膜厚度过大,加大的内应力会使薄膜剥离。溅射功率过大时,内应力同样会使薄膜内部出现裂纹。所制备Fe-Ga合金薄膜的磁畴图像明暗对比明显。磁畴形状呈现不太规则的团圈状,类似珊瑚结构。薄膜的结晶化生长良好,薄膜形貌为较均匀致密的颗粒状结构。优化的薄膜溅射工艺参数为溅射功率80 W、溅射工作气压0.6 Pa、溅射时间60 min、Ar气工作流量25 mL/min。采用此优化工艺制备的Fe-Ga合金磁致伸缩薄膜悬臂梁偏移量为69.048 μm,可满足制备微器件所需性能。     

SmCo基多元合金薄膜的成分调控研究

基于溅射理论和分子热力学理论建立了SmCo基多元合金薄膜的成分调控模型,讨论了溅射参数对薄膜成分的影响规律。随后以Sm(Co0.62Fe0.25Cu0.1Zr0.03)7.5合金为靶材,采用磁控溅射工艺在单晶Si基片上制备了SmCo基多元合金薄膜,测试了不同溅射工艺制备薄膜的成分。结果表明:通过模型计算得到的薄膜成分对溅射参数的依赖关系与实验结果吻合,验证了模型的有效性。     

铀表面Al—Zn镀层的结构和保护性能

利用扫描电镜（SEM），俄歇能谱分析（AES），X射线衍射分析（XRD）和电化学等技术，研究了磁控溅射沉积Al-Zn镀层的结构及其对铀的保护性能。结果表明施加偏压显著地影响Al-Zn镀层的结构和保护性能，在-100V偏压下沉积的Al-Zn镀层，其组织更致密，成分有择优重溅射现象并伴有合金相生成，更有利于铀的防腐保护。     

双层辉光等离子多元共渗源极成分设计

以工业纯铁表面形成Fe-11W-7Mo-23Co型合金为例,阐述了双层辉光离子多元共渗的源极成分设计思路.通过对工业纯铁表面进行W、Mo、Co多元共渗,探讨了合金元素溅射产额的不同对源极溅射成分的影响.结果表明,双层辉光离子多元共渗时,源极成分设计可以忽略合金元素溅射产额的影响.     

本底真空对磁控溅射镍铬合金薄膜电阻的影响

目的研究本底真空对溅射镍铬合金薄膜性能的影响。方法在不同溅射时间下制备了不同厚度的镍铬合金薄膜,采用4、6、8、10 h不同的抽真空时间制备薄膜样品,并在空气、氮气及真空气氛中,对同一工艺条件下制备的镍铬合金薄膜样品分别在300、400、500℃下进行热处理,所有样品分别测试方块电阻。结果不同厚度的镍铬合金薄膜的方块电阻与薄膜厚度之间存在非线性关系,样品的方块电阻随着溅射前抽真空时间的增加而降低。在真空和空气中进行热处理的薄膜的方块电阻变化规律一致,而在氮气中的则相反。结论本底真空残留气体对镍铬合金薄膜的氧化是引起薄膜电阻率增大的主要原因,即射频磁控溅射镍铬合金薄膜被氧化而使电阻率增大,随着溅射时间的增加,残留气体影响减小,导致电阻率降低。前期抽真空时间大于9 h,靶材溅射清洗时间大于110 min时,制备的镍铬合金薄膜电阻率才趋于稳定。     

Fe-Co-Si-B非晶态溅射薄膜的热稳定性

Egami等曾提出Fe_(80)B_(20)溅射合金的T_(Cr)比同成分液淬合金高50K;Tsumashima等则报道Fe基溅射薄膜的T(Cr)比液淬合金略低或相等,Herold等用电镜方法研究了蒸发FeB合     

K38G合金及其纳米晶涂层在900℃熔融硫酸盐中的热腐蚀行为

用磁控溅射法在K38G合金上溅射上一层与其成分相同的纳米涂层，研究了铸态合金及其溅射纳米晶涂层在900℃的75％Na2SO4 25%K2SO4中的热腐蚀行为，结果表明，K38G合金经溅射形成纳米晶层后，腐蚀过程中能生成一层连续的Al2O3外氧化膜，延长了失稳氧化的孕育期，提高了合金的抗热腐蚀能力，并讨论了铸态合金及纳米晶涂层的热腐蚀机理。     

THERMAL STABILITY OF AMORPHOUS Fe-Co-Si-B THIN FILM PREPARED BY SPUTTERING

<正> Egami等曾提出Fe_(80)B_(20)溅射合金的T_(Cr)比同成分液淬合金高50K;Tsumashima等则报道Fe基溅射薄膜的T(Cr)比液淬合金略低或相等,Herold等用电镜方法研究了蒸发FeB合     

银合金溅射靶材

日本专利2004—084065介绍了一种银合金溅射靶材及用该银合金溅射靶材形成的银合金膜，能够稳定地在大面积的FPD底板上均匀地形成兼备电子器件所要求的低电阻和高的反射率、耐热性、耐蚀性以及与底板的紧密粘结性的银合金膜。该溅射靶材，作为添加元素，合计0．1-0．7原子％含有Zr及／或Hf，合计0．1～1.0原子％含有Cu及／或Ge，余量由不可避的杂质及Ag，是在以Ag为主体的基体中具有将含有添加元素的第二相分散的再结晶组织的，维氏硬度在80HV以下的银合金溅射靶材。     

Mo靶材组织对溅射薄膜形貌及性能的影响

将4种组织差异较大的钼靶材在同一溅射设备,同一溅射工艺下进行磁控溅射试验,对溅射后的靶材表面及薄膜表面、截面形貌及方阻进行检测,讨论并分析靶材微观组织对溅射过程及薄膜形貌、晶向、导电性能的影响.结果表明,不同组织靶材溅射的薄膜表面及截面形貌差异较小;靶材80％的晶粒尺寸小于50 μm时,溅射薄膜沉积速率较快,方阻值的变化较小,薄膜厚度较均匀;钼靶材溅射薄膜的择优均为(110)取向,靶材组织对溅射薄膜的取向影响不大;靶材组织的晶粒均匀细小,晶界所占面积率越大,靶材减薄越均匀,靶材利用率越高.     

溅射NdFeB薄膜合金的磁各向异性SCIEI

用RF溅射方法在不同的基片温度下制备了非晶态和晶态NdFeB溥膜合金。研究了薄膜合金的磁各向异性。在600℃溅射得到的晶态样品具有强的垂直各向异性和高的矫顽力。由非晶态晶化得到的晶态合金也呈现了较强的垂直各向异性。     

DD8镍基高温合金单晶制备中的杂晶长大机制

研究了ＤＤ８镍基高温合金单晶制备中择优生长晶向偏离热流杂晶的长大机制。实验结果表明：在一定条件下择优生长晶向偏离热流方向的晶粒能够淘汰择优生长晶向平行于热流方向的晶粒。研究表明,镍基高温合金单晶制备中的晶粒淘汰并不取决于择优生长晶向与热流方向平行,而是晶粒枝晶的三维相对位置,这很好地解释了高温合金单晶制备时经常发生的预定晶向之外的杂晶长大现象。     

等离子镍铬表面合金化合金元素利用率研究

采用双层辉光离子渗金属技术在２０钢上进行镍铬共渗处理,对合金元素的溅射和吸收这两个渗金属过程,从放电及溅射等理论角度并结合试验结果进行了分析讨论。结果表明,放电条件对渗层形成效率有很大影响,合金元素的利用率在不同的放电参数下会有悬殊的变化。溅射量决定于溅射电压与气压,利用率则受工件偏压,气压,极间距的共同控制。在一定的溅射量下,利用率的高低决定了渗层质量及形成效率。提高合金元素的利用率是工艺参数造     

高纯铝合金气体与夹杂控制研究

介绍了高纯铝及其合金的技术特点,分析了其夹渣和气体含量对溅射镀膜的影响。研究表明,高纯铝及合金中的夹渣存在一临界尺寸,只有当夹渣尺寸超过这一临界尺寸时,夹渣和气体才会影响薄膜质量。当前的除气除渣工艺技术可满足溅射靶材用高纯铝及合金的熔铸生产,但要严格控制熔炼环境