采用PLC级差法闭环控制中频电源反应溅射沉积Al2O3薄膜

本工作开发了一种靶电压反馈自动控制系统,称为可编程控制器(PLC)级差法反馈控制系统,用于旋转圆柱金属Al靶真空反应溅射沉积Al2O3陶瓷薄膜。根据反应溅射Al2O3工艺特性设计反馈控制的数学模型,再按照数学模型,采用梯形语言在PLC内进行程序编码实现。通过反馈控制参数的优化,实现较高功率26 kW下中频磁控反应溅射Al2O3工艺稳定。测试得到50 nm厚的Al2O3薄膜,其可见光吸收比和太阳光吸收比接近零。这种反应溅射反馈控制系统简易可行且经济实用。     

低温反应溅射Al+α-Al2O3复合靶沉积α-Al2O3薄膜

低温沉积α-Al₂O₃薄膜是拓展其实际工程应用的关键。本研究以Al、α-Al₂O₃和Al + 15wt% α-Al₂O₃为靶材, 用射频磁控溅射在Si(100)基体上沉积氧化铝薄膜。用掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)对所沉积薄膜的相结构和元素含量进行研究, 用纳米压痕技术测量薄膜硬度。结果表明, 在550 ℃的基体温度下, 反应射频磁控溅射Al+α-Al₂O₃靶可获得单相α-Al₂O₃薄膜。靶中的α-Al₂O₃溅射至基片表面能优先形成α-Al₂O₃晶核, 在550 ℃及以上的基体温度下可抑制γ相形核, 促进α-Al₂O₃晶核同质外延生长, 并最终形成单相α-Al₂O₃薄膜。     

Al2O3陶瓷片上沉积钛膜的研究

采用电弧离子镀方法在Al2O3陶瓷片上沉积Ti金属膜,并对成膜厚度的影响因素进行分析,沉积Ti金属膜合适的工艺参数为:电流70A,时间20min～30min,工件转速2 r/min～4 r/min.     

多晶Al2O3薄膜的制备及工艺研究

高能氩离子束溅射金属铝靶,沉积在SiO2基片上的非晶薄膜是Al和Al2O3的混合物.非晶薄膜在空气中800～1000℃退火后将完全氧化并晶化而成γ-Al2O3、oc-Al2O3.对溅射镀膜的工艺条件也进行了探索.     

ZrO2、SiO2改性对Al2O3薄膜的影响

Al2O3薄膜的应用近年受到很大的关注，它在过滤和分离等领域内具有极大的应用前景，但就其本身而言，仍存在一些不足之处。本文用Sol-Gel法制备了掺杂ZrO2、SiO2的改性Al2O3薄膜，并通过SEM、XRD等方法进行了表征。实验表明，掺杂后能提高Al2O3薄膜的化学稳定性和延缓烧结过程中的相变，使薄膜的性能得到提高。     

磁控溅射制备Al2O3薄膜及耐蚀性能研究

采用直流磁控溅射镀膜技术以高纯铝为靶材,氧气为反应气体,在304不锈钢基底上以不同溅射功率(60,90,120,150和180 W)沉积Al2O3薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜晶体结构和表面形貌进行分析表征,使用电化学工作站考察Al2O3薄膜的耐蚀性能.结果表明:所制备的Al2O3薄膜...     

Al2O3基复合陶瓷的研究进展

介绍了Al2O3基复合陶瓷材料的研究进展状况,对目前已经研究的体系、制备工艺、力学性能及其增韧机理等做了一个简要的综述.     

纳米Al/Al2O3复合材料中Al2O3膜的碎化对性能的影响

观察了在不同温度下退火的Al/Al2O3复合材料的微观组织,结果表明,当退火温度达570℃时包裹着Al核的非晶Al2O3壳开始破碎。研究了非晶Al2O3膜的破碎机理并在此基础上讨论了材料微观结构与力学性能和内耗的关系,发现氧化膜的状态对材料的力学性能和内耗特征具有决定性的影响。     

掺杂浓度对Al2O3:Ce3+薄膜发光性能的影响

应用中频反应磁控溅射技术在载玻片上制备掺铈的Al2O3薄膜,在固定的电源功率下,氩气流量为43ml/min,氧流量为10ml/min,室温下溅射时间为90min的条件下,通过控制薄膜中的Ce3 离子的掺杂量来改变薄膜的发光性能.通过X光能量散射谱(EDS)和光致发光测量,得到发光强度和发光峰位对薄膜中的Ce3 浓度有强烈的依赖关系,并且分析了产生这种关系的原因;对发光激发谱分析表明,薄膜发光是源于薄膜中形成的氯化铈集合体中的Ce3 .Al2O3:Ce3 发光膜可应用于需要蓝光发射的平板显示领域.     

Al_2O_3:Ce~(3+)薄膜发光特性研究

用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。这些薄膜的光致发光峰是在370～395 nm之间,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。发光强度依赖于薄膜的掺杂浓度,并分析了产生这种关系的原因。Al2O3:Ce3+非晶薄膜发光特性在平板显示等领域有着广泛潜在的应用前景。     

中频反应磁控溅射沉积Al2O3薄膜中迟滞回线的研究

采用中频磁控反应溅射工艺进行氧化铝薄膜的沉积实验,对该工艺过程中溅射电压和沉积速率与氧流量的“迟滞回线”现象进行了研究。通过对实验现象的分析讨论,解释了薄膜沉积速率变化的原因。     

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。     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

射频磁控反应溅射制备Al2O3薄膜的工艺研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Al为靶材,高纯O2为反应气体,在不锈钢和单晶Si基片上成功地制备了氧化铝(Al2O3)薄膜,并对氧化铝薄膜的沉积速率、结构和表面形貌进行了研究.结果表明,沉积速率随着射频功率的增大先几乎呈线性增大而后缓慢增大;随着溅射气压的增加,沉积速率先增大,在一定气压时达到峰值后继续随气压增大而减小,同时随着靶基距的增大而减小;随着氧气流量的不断增加,靶面溅射的物质从金属态过渡到氧化物态,沉积速率也随之不断降低.X射线衍射图谱表明薄膜结构为非晶态;用原子力显微镜对薄膜表面形貌观察,薄膜微结构为柱状.     

ITO/Al2O3复合透明导电膜的制备及光电性能

采用磁控溅射技术 ,在预先沉积有金属Al膜的玻璃衬底上制备了ITO薄膜。通过高温热处理 ,获得了透射率高、导电性能好的ITO/Al2 O3 复合透明导电膜。研究了不同Al薄膜厚度下ITO薄膜的晶体结构及其光、电性能 ,结果表明 ,当预沉积Al层厚度为 4 0nm左右时 ,ITO的结晶质量得到提高 ,取向性能变好 ,电阻降低 ,而且在 4 0 0 - 80 0nm范围内具有很高的可见光透过率。实验表明 ,通过改变预沉积Al膜的厚度 ,可以改变ITO薄膜最大透过率对应的波长 ,实现ITO预器件工作波长的匹配     

Al/Al2O3陶瓷基复合材料的研究进展

在综述Al/Al2O3复合材料制备工艺的基础上,提出了将石英玻璃浸入铝镕体中,通过Al向SiO2玻璃中的反应浸渗.制备Al/Al2O3复合材料的新方法.获得了Al与Al2O3相互连通的Al/Al2O3复合材料.由于玻璃具有容易被加工成各种形状零件的特点,通过Al液向致密玻璃坯体的反应浸渗,可以获得近成形的Al/Al2O3复合材料.实验结果发现,由于Al/Al2O3中不存在孔隙,Al/Al2O3的弯曲强度和断裂韧性分别可达430MPa和13MPa·m1/2,其性能优于用Lanxide工艺制备的Al/Al2O3.     

氧分压对Al2O3:Ce薄膜的发光性能及表面形貌的影响

应用中频反应磁控溅射设备制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。在溅射时靶电压随氧气分压比的增加而减小,而当氧分压比增大时靶电压沿另一条路径变化,即呈现迟滞回线现象。通过控制氧分压比改变Al2O3:Ce3+薄膜的发光性质。经光致发光检测,薄膜的光致发光谱是在374nm附近的非对称波峰,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。Ce3+含量和薄膜的化学成分是通过X射线散射能谱(EDS)测量的。当氧分压比增加时薄膜的发光强度增加,在氧分压比为15%是发光强度最大,其后随氧分压比增大发光强度有减小趋势。薄膜的厚度随氧分压比的增加而呈减小的趋势。X射线衍射(XRD)检测表明所制备透明薄膜为非晶态。扫描电镜检测(SEM)显示,随着氧分压的增加非晶薄膜表面趋于致密平滑。发射纯蓝光的Al2O3:Ce3+非晶薄膜在平板显示等领域有着广泛的潜在应用前景。