蓝宝石衬底上制备SiO2薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2为反应气体,成功地在蓝宝石基片上制备出了二氧化硅(SiO2)薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能进行了研究.结果表明,制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;和其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜;制备出的SiO2薄膜在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透效果.     

蓝宝石衬底上增透膜的设计与制备

采用彻底搜索法,在蓝宝石(α-Al2O3)衬底上分别设计出了SiO2单层和SiO2／Si双层增透保护膜系。设计结果表明单层及多层增透膜系均可实现蓝宝石中红外波段(3～5μm)的增透。利用射频磁控反应溅射法制备出所设计的增透膜系。结果表明,蓝宝石衬底上镀单层及多层增透膜系后红外透过率明显提高;当蓝宝石衬底双面镀SiO2膜后．在3～5μm波段范围内,平均透过率达到96．43％．比未镀膜时的平均透过率87．01％提高了9,42％．满足了设计使用要求。     

HfO2薄膜的制备与光学性能

采用射频磁控反应溅射法，以高纯热压HfO2陶瓷为靶材，在Si衬底上成功制备出HfO2薄膜。系统研究了工艺参数对薄膜沉积速率的影响规律，并对薄膜的光学性能进行了研究。结果表明，射频功率对薄膜沉积速率的影响最为明显，O2／Ar流量比和衬底温度对沉积速率的作用不明显，所制备薄膜的折射率较高在近红外波段趋于1．95，在500-1650nm波段范围内薄膜几乎无吸收，透过率较高。     

ITO薄膜直流反应磁控溅射制备及性能研究

以90wt%In和10wt%Sn铟锡合金为靶材,采用直流磁控反应溅射法在玻璃基片制备ITO透明导电薄膜.用紫外-可见光分光光度计、四探针电阻仪、XRD和SEM分别测试了ITO薄膜的紫外-可见光透射光谱、方块电阻、薄膜的结构和表面形貌.研究了氧分压对ITO薄膜性能的影响.实验结果表明,ITO薄膜随着氧分压的增加,薄膜紫外透射光谱的吸收截止边带向短波长方向漂移.随着氧分压的增大,ITO薄膜的方块电阻增加,结晶程度变好,晶粒尺寸变大.     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备及非线性光学性质研究

采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理技术制备纳米硅镶嵌氮化硅(nc-Si/SiNx)复合薄膜.通过X射线能谱(EDS)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及紫外-可见吸收光谱(UV-vis)的测定,对薄膜进行了组分、键合状态、结构及光学带隙的表征.采用皮秒激光运用单光束Z扫描技术开展了对该复合薄膜的非线性光学性质的研究,测得其三阶非线性折射率系数和非线性光吸收系数分别为10-8esu和10-8m/W量级,并将薄膜这种三阶光学非线性增强的原因归因于量子限域效应.     

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。     

RF-PECVD法在钢衬底上沉积氮化硅薄膜的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在钢衬底上沉积氮化硅薄膜.用台阶仪、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对薄膜的厚度、成分、结构及形貌进行表征,并探讨了各工艺参数对薄膜沉积速率的影响.     

氮化硅薄膜的制备方法及主要应用

氮化硅薄膜具有优良的光电性能、绝缘耐压性能、机械性能以及钝化性能等,在光电子、微电子等大规模集成电路和半导体器件制造中有着广泛的应用.重点评述了制备氮化硅薄膜的几种常用方法,并介绍了氮化硅薄膜的主要性能及其应用.     

非平衡磁控溅射制备氮化硅薄膜及其性能研究

采用非平衡磁控溅射技术,通过改变氮气和氩气分压比P(N2)/P(Ar),在钛合金(Ti6Al4V)表面制备出不同结构及性能的氮化硅薄膜.结果显示,制备的氮化硅薄膜为非晶态结构,随着氮气分压的增加,Si-N键的含量增加,其对应的红外吸收峰逐渐变宽,并向高波数偏移.氮化硅薄膜的显微硬度、耐磨性随着P(N2)/P(Ar)的增加而先增加,当P(N2)/P(Ar)为0.25时,随着P(N2)/P(Ar)的增加,薄膜硬度及耐磨性稍有降低.氮化硅薄膜具有较好的膜/基结合力,当增大氮气和氩气分压比,薄膜的脆性随之增加.     

蓝宝石衬底上石墨烯的制备研究

开展了化学气相沉积(CVD)法在蓝宝石衬底上直接生长石墨烯的制备研究和模拟研究,研究衬底表面形貌和生长温度对石墨烯的影响。运用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等对石墨烯生长开展了微结构研究。模拟研究发现,氢气对衬底表面形貌具有重要影响,在H原子的作用下Al—O键被拉长了51.42%,近乎断裂,因而对蓝宝石衬底的表面粗糙度产生影响。实验发现H_2对蓝宝石衬底有刻蚀作用,刻蚀后的蓝宝石衬底表面粗糙度Ra变大,不易于石墨烯生长。随着生长温度的升高,生长的石墨烯质量也逐渐变好。     

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。     

PECVD法制备氮化硅薄膜的研究进展

等离子增强型化学气相沉积（PEDVD）是目前较为理想和重要的氮化硅薄膜制备方法。着重介绍了PECVD法制备氮化硅薄膜工艺参数的研究进展。     

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。     

Evaluation of the Properties of Si3N4/Si3N4 Joint Brazed Using a Filler Alloy Containing Pd

Si3N4 ceramic was jointed to itself using a filler alloy of Cu76.5Pd8.5Ti15, and the mechanical properties of the jointwere measured and analyzed. By using a filler alloy of Cu76.5Pd8.5Ti15, the SisN4/SisN4 joints were obtained bybrazing at 1373～1473 K f     

Preparation and Properties of Sintering Additives Coated Si3N4 from Heterogeneous Nucleation Processing

The sintering additives such as Al2O3 and /or Y2O3 were coated on the surfaces of Si3N4 particles via heterogeneous nucleation processing using a buffered pH solution as the precipitation reagent .They nucleated and grew only on the surfaces of Si3N4 and did not form sol particles in solution by TEM observation .The isoelectric point(IEP) of coated Si3N4 was different from that of as-received Si3N4.The IEP of Al(OH)3-coated Si3N4 occurred at pH8.4, which is close to that of alumina .When Al(OH)3-coated Si3N4 particles were coated with Y(OH)3,the IEP of coated Si3N4 powder shifted from pH8.4 to pH9.2 ,similar to that of yttria.In addition ,the rheological data showed that Al2O3 and /or Y2O3 coated Si3N4 suspension is nearly Newtonian and that added Si3N4 suspension shows a shear rate thinning behavior.     

Si3N4薄膜的成分与结构研究

通过PECVD方法,在Si基体表面制备了Si3N4薄膜,给出了XRD、TEM、AES、DPS的分析结果,表明Si3N4是非晶态结构,薄膜的主要成分是Si3N4,SEM分析结果显示Si3N4薄膜与基体材料的结合强度高,薄膜致密性好.     

氮化硅-铼嬗变模拟靶材的制造和性能研究

采用无压烧结的方法(在1550℃保温3小时)添加5wt.％MgO,5wt.％Y2Oa和不同含量的Re制造出了Si3N4-Re嬗变模拟靶材.研究了Re含量的不同对嬗变靶材致密度和抗弯强度的影响,并通过物相分析,显微组织和断口形貌观察对相关机理进行了分析.     

稀释剂量对反应烧结Si_3N_4陶瓷结构和性能的影响

以工业Si粉为原料,α-Si3N4粉为稀释剂,聚乙烯醇为粘结剂,采用反应烧结工艺制备了Si3N4陶瓷。研究了稀释剂量对反应烧结Si3N4陶瓷的体积密度、开气孔率、相组成、微结构、弯曲强度和抗热震性的影响。结果表明,随稀释剂量的增加,Si3N4陶瓷的体积密度从2.27g/cm3降至2.04g/cm3,开气孔率从23%升至33.8%。Si3N4陶瓷由α-Si3N4、β-Si3N4和少量单质Si组成。Si3N4主要以针状晶形式存在,残留Si呈不规则块体。随着稀释剂量的增加,4组Si3N4陶瓷的三点抗弯强度分别为119MPa、112MPa、146MPa和113MPa;经50次800℃至室温空冷热震后,其强度保持率分别为81.5%、90.2%、87%和88.5%,表现出较好的抗热震性。     

凝胶注模Si3N4陶瓷的力学性能与显微结构

凝胶注模成型工艺是一种重要的原位凝固成型技术,它能有效地提高材料的可靠性以及降低复杂形状陶瓷部件的制造成本。本工作在Si     

粉料粒度对氮化硅陶瓷性能的影响

用球磨的方式将平均粒径为6.46μm的β-氮化硅原料粉细化为不同粒度的亚微米级起始粉料,加入适宜的添加剂,以无压液相烧结的方法研究起始粉料粒度对氮化硅陶瓷的强度、硬度等机械性能的影响。用扫描电镜、X射线衍射等方法测试分析试样的显微结构、相组成等。结果表明,试样密度、强度、硬度等均随起始粉料粒度的减小而增大;试样显微结构显示了烧结体晶粒尺寸随起始粉料粒度的减小而减小,且粒度小的试样烧结的晶粒均匀、致密;烧结后试样的物相主要是β-氮化硅和少量黄长石,粉料的粒度对烧结后样品的物相没有影响。