离子能流密度对类金刚石薄膜成膜的影响

着重讨论了离子轰击能量影响类金刚石薄膜成膜过程的机理，特别引入了离子能流密度即在单位时间内成膜表面的单位面积上接收到的离子轰击能量的概念，这就能更加正确地解释离子轰击在成膜过程中所起的作用。采用了具有特色的等离子体分解碳氢化合物结合高能离子轰击基片的方法制备类刚石薄膜。这种兼有ＰＶＤ和ＣＶＤ各自优点的ＰＣＶＤ方法，能独立地分别调节轰击基片的离子能量和离子流密度。实验结果表明，存在一个离子能流密度的     

离子能流密度对类金刚石薄膜成膜的影响

着重讨论了离子轰击能量影响类金刚石薄膜成膜过程的机理 ,特别引入了离子能流密度即在单位时间内成膜表面的单位面积上接收到的离子轰击能量的概念 ,这就能更加正确地解释离子轰击在成膜过程中所起的作用。采用了具有特色的等离子体分解碳氢化合物结合高能离子轰击基片的方法制备类金刚石薄膜。这种兼有PVD和CVD各自优点的PCVD方法 ,能独立地分别调节轰击基片的离子能量和离子流密度。实验结果表明 ,存在一个离子能流密度的阈值。超过该阈值 ,才能得到结构致密、均匀 ,与基片结合强度好 ,硬度很高的类金刚石薄膜 ,扫描电镜对膜层形貌的显微成像和维氏硬度测试展示了离子能流密度对成膜的影响。作为佐证 ,还对薄膜进行了喇曼光谱测试和分析。     

CVD金刚石薄膜抛光技术的研究进展

采用化学气相沉积方法在非金刚石衬底上沉积的金刚石薄膜,本质上为多晶,而且表面粗糙。本文论述了目前国际上出现的抛光ＣＶＤ金刚石薄膜的主要方法,包括机械抛光法、热－化学抛光法、化学－＝机械抛光法、等离子体／离子束抛光法以及激光抛光法等。     

搀杂氟对类金刚石薄膜的影响

综述了氟化类金刚石薄膜（FDLC）的近期进展，重点介绍搀杂对类金刚石薄膜在结构，性能及沉积工艺上所带来的影响。     

直流负偏压对类金刚石薄膜结构和性能的影响

利用直流-射频-等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了类金刚石薄膜，采用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱、红外光谱、表面轮廓仪和纳米压痕仪考察了直流负偏压对类金刚石薄膜表面形貌、微观结构、沉积速率和硬度等性能的影响。结果表明：无直流负偏压条件下，薄膜呈现有机类聚合结构，具有较低的SP3含量和硬度；叠加上直流负偏压后，薄膜具有典型的类金刚石结构特征，SP3含量和硬度得到了显著的提高；但随着直流负偏压的升高，薄膜的沉积速率和H含量逐渐降低，而SP3含量和硬度在直流负偏压为200V时出现最大值，此后逐渐降低。     

沉积时间对聚醚醚酮表面类金刚石薄膜的结构和性能的影响

采用直流磁控溅射技术在聚醚醚酮(PEEK)表面制备不同厚度的类金刚石(DLC)薄膜,研究了沉积时间对其表/界面结构、组分、疏水、力学和光透过性能的影响。结果表明,在平均沉积速率为5.71 nm/min的条件下,随着沉积时间的延长DLC薄膜的厚度线性增大、碳原子的致密性提高、界面互锁结构增强,而界面结合强度逐渐降低。沉积时间≤15 min时,基体结构的影响使拟合计算出的I_D/I_G值为0.23~0.25和sp²/sp³比值较小(0.58~0.74);沉积时间>15 min时基体的影响较小,I_D/I_G值突增大至0.81,sp²/sp³值也比较大(0.96~1.12)。沉积时间的延长使PEEK基体的温度逐渐升高,使膜内的sp²/sp³值逐渐增大。薄膜表面的氧含量先降低然后趋于平缓,部分C=O转化为C-O。随着沉积时间的延长,PEEK/DLC复合薄膜的硬度、弹性模量及防紫外线和阻隔红外线性能都逐渐提高,其表面粗糙度和疏水性的变化趋势是先提高后降低。沉积时间为32 min的薄膜,其表面粗糙度和水接触角达到最大值,分别为495 nm和108.29°。     

CVD金刚石薄膜抛光技术的研究进展

采用化学气相沉积 (CVD)方法在非金刚石衬底上沉积的金刚石薄膜 ,本质上为多晶 ,而且表面粗糙。然而 ,在金刚石薄膜的许多重要应用领域 ,如光学和电子学 ,都要求金刚石薄膜具有光滑表面 ,以便器件的制备或后续加工。本文论述了目前国际上出现的抛光CVD金刚石薄膜的主要方法 ,包括机械抛光法、热 化学抛光法、化学 机械抛光法、等离子体 /离子束抛光法以及激光抛光法等 ,深入分析了这些抛光方法的优点和不足 ,指出了今后需要重点解决的问题。最后 ,展望了CVD金刚石薄膜抛光技术的发展趋势     

掺杂氟对类金刚石薄膜的影响

综述了氟化类金刚石薄膜(FDLC)的近期进展,重点介绍搀杂氟对类金刚石薄膜在结构、性能及沉积工艺上所带来的影响.     

电沉析条件对钛合金表面液相沉积类金刚石薄膜的影响

在钛合金表面沉积类金刚石膜能改进钛合金的生物相容性，拓展其在人体植入材料中的应用。探讨了用液相电解沉积法在钛合金表面制备类金刚石薄膜的新方法。讨论了不同沉积条件对膜的影响。在1650和1850V时可以得到坚固的棕色膜。沉积36h后，膜厚基本不变。沉积膜的Raman谱图表明，在1650和1850V沉积得到的是类金刚石薄膜，而在2000V时无法得到类金刚石薄膜。对膜的XPS分析表明，其主要成份是碳。XPS谱还表明在1650V时得到的膜可以将钛合金表面完全覆盖，而在1850V时则不能。以SEM分析表明在1650和1850V时得到的膜是由粒径约为400nm的小颗粒组成，而在2000V时得到只是疏松结构。并对类金刚石膜及钛合金的血液相容性进行了比较。     

类金刚石薄膜内应力的测试

采用射频-直流等离子增强化学气相沉积法制备出类金刚石薄膜,用弯曲法测定薄膜的内应力。结果表明,类金刚石薄膜中存在1～4.7GPa的压应力,沉积工艺对薄膜的内应力有很大的影响,薄膜的内应力随极板负偏压的升高而降低,陆C_2H_2气体含量的增加而增大。     

离子束辅助磁控溅射制备类石墨碳膜的结构与性能研究

采用离子束辅助磁控溅射技术(IBMSD)制备了高硬度、低电阻率的类石墨碳膜(GLC), 用TEM和XRD考察其组成相, 用XPS、FTIR和电阻率间接确定其碳键结构, 并测定了不同气体和离子能 量辅助轰击下制备的几组薄膜的沉积速率、成分、硬度和粗糙度等. 结果表明: 采用IBMSD制备的GLC是一种以sp²键为主的非晶硬质碳膜. CH₄辅助轰击较Ar有利于提高沉积速率. 辅助轰击能量的增大使薄膜表面粗糙度先减小后增大, 硬度的变化一定程度上与粗糙度相关.     

端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源 ,论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法 ,并对测量结果进行了分析、比较。对该离子源的离子束流密度和均匀性进行了测试和分析     

离子束辅助沉积技术及其进展

本文介绍了离子束辅助沉积技术的基本原理，主要工作特点，设备及主要影响因素。综述了利用该技术在制备各种新型膜层方面研究的新进展。并指出该技术的不足及未来发展方向。     

类金刚石膜的性能及应用研究

研究了利用低能离子束技术，在单晶硅片等多种基体表面形成类金刚石薄膜（ＤＬＣ膜）的工艺，测试了其物理化学力学性能，在硅片，硅太阳电池和半导体等表面进行了形成类金刚石膜的应用研究。     

离子束类金刚石膜的摩擦磨损及耐蚀性能

研究了沉积类金刚石膜 (DLC)的 4 0Cr钢的摩擦磨损性质 ,定量分析了DLC膜的耐蚀性。研究表明 :DLC膜能显著降低 4 0Cr钢表面摩擦系数和表面粗糙度 ,在相同载荷条件下DLC膜的磨损速率比 4 0Cr钢低 2个数量级 ;在各种腐蚀介质中 ,DLC膜的腐蚀速率明显低于 4 0Cr的 ,且其电极电位、自然腐蚀电位和点蚀击穿电位均高于 4 0Cr钢的 ,表明DLC膜可提高 4 0Cr钢的耐蚀性能     

离子束辅助薄膜沉积

离子束辅助沉积(IBAD)是在气相沉积的同时辅以离子束轰击的薄膜制备方法，可在低温下合成致密、均匀的薄膜。介绍了IBAD技术的概况，列举了具体应用领域，描述了射频ICP离子源辅助电子束蒸发，最后对IBAD的前景加以评论。     

离子束辅助沉积制备的铁锆多层膜中的相演化

研究了用氩离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）技术制备的铁／锆多层膜中的微结构演化规律。实验中所使用的氩离子能量范围为４ｋｅＶ到１２ｋｅＶ,束流密度为１２μＡ／ｃｍ＾２。实验结果表明,用ＩＢＡＤ技术右在富锆端制备出完全非晶化的薄膜。对于Ｆｅ（０．５４ｎｍ）／Ｚｒ（４．５ｎｍ）多层膜,随Ａｒ离子能量的增加,在薄膜中还观察到晶态－非晶－亚稳ｆｃｃ相－非晶－晶态的结构转变。对于富铁合金膜,ＩＢＡＤ技术仅能制备部分非晶化的薄膜。     

A study on the bactericidal properties of Cu-coated carbon nanotubes

A Cu layer was coated on carbon nanotubes (CNTs) by ion beam-assisted deposition (IBAD). Standard agar dilution method was used to evaluate the bactericidal rate against E. coli and S. aureus bacteria. The structure and chemical states of the Cu-coated CNTs were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results show that the Cu-coated CNTs possess a very high bactericidal rate. In comparison with the Cu-coated pyrolytic carbon sample, the Cu-coated CNTs show much stronger bactericidal property.     

AISI 316L不锈钢表面沉积Ti掺杂金刚石薄膜及其性能

为了进一步评价医用材料AISI 316L不锈钢表面沉积掺杂Ti类金刚石薄膜的应用性能,采用离子束辅助沉积技术在AISI 316L不锈钢表面沉积了掺杂Ti类金刚石(DLC-Ti)薄膜.分别利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、摩擦磨损试验机、电化学工作站及纳米压痕仪对DLC-Ti薄膜的晶体结构,表面与截面形貌,摩擦磨损性能,电化学性能,硬度和弹性模量进行了表征.结果表明:DLC-Ti薄膜的摩擦系数超低(0.017～0.029)且未出现磨损,自腐蚀电位和点蚀电位相对于基体向正电位方向移动.DLC-Ti薄膜综合性能较好,在整形外科及刀具等应用方面具有很好的前景.     

宽束冷阴极离子源离子能量及能量分布的研究

介绍了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的新型宽束冷阴极离子源,详细叙述了该源的结构和工作过程.采用五栅网离子能量测试装置研究了离子源的离子能量及能量分布.结果表明,探针接收的离子最低能量随着引出电压和真空度的升高而升高.离子能量分布概率密度函数为单峰函数,其峰值位置随着真空度的降低向低能量方向移动,随着引出电压的升高向高能量方向移动.当引出电压为200～1200V时,离子平均能量为600～1600eV,呈线性规律变化.这种离子源的离子平均初始动能约为430～480eV.了解和掌握离子源的这些特性和参数,可以有效的对镀膜过程的微观环境(离子密度、离子能量等)进行控制,促进薄膜制备工艺更好地进行.