双光束复合脉冲激光辐照沉积纳米金刚石薄膜

利用双光束复合脉冲激光辐照石墨悬浮液沉积技术,制备了高效率、高质量的纳米金刚石薄膜,成功解决了金刚石薄膜沉积不均匀和衬底温度对金刚石薄膜的影响。通过拉曼光谱仪和高分辨率透射电镜对薄膜的微观结构和组成进行了检测分析,实验结果表明,Raman光谱的D峰出现在1334cm-1处,G峰出现在1571cm-1处,沉积的薄膜致密均匀,晶粒平均尺寸在5nm左右。在制备过程中通过复合激光束辅以温度为金刚石薄膜的生长提供了更有利的条件,并在常温常压下连续制备出了粒度分布均匀的纳米金刚石薄膜。     

掺氮对类金刚石薄膜场发射的影响

利用脉冲激光沉积技术制备出了掺氮和未掺氮的类金刚石薄膜。采用X射线衍射仪、喇曼光谱仪、扫描电镜观察了掺氮和未掺氮类金刚石薄膜的微结构和表面形貌。场发射实验表明,掺氮降低了类金刚石薄膜的阈值电场,提高了发射电流密度。     

用过滤式电弧沉积系统制备类金刚石薄膜

介绍一种可用于沉积类金刚石薄膜的过滤式真空电弧沉积系统,研究了利用该系统制备的类金刚石薄膜的Ｒａｍａｎ光谱测试结果。实验表明,所设计的系统能可靠地触发并运行１００Ａ的碳电弧,电弧连续稳定燃烧的时间长于１０ｍｉｎ。在Ｓｉ（００１）、硬质合金和不锈钢等衬底上成功地制备出ＤＬＣ薄膜,沉积速度约为６０ｎｍ／ｍｉｎ。Ｒａｍａｎ光谱表明,所制备的ＤＬＣ涂层具有非晶结构,且ｓｐ３含量比脉冲激光沉积的类金刚石薄膜高。     

利用脉冲准分子激光在ZnS上沉积类金刚石薄膜

利用氟化氪(KrF)脉冲准分子激光烧蚀沉积(PLD)技术,通过对激光等离子体的粒子成分以及空间分布的诊断,实现了等离子体成分的选择性沉积。在不降低光谱范围和透过率指标的前提下,解决了类金刚石(DLC)薄膜和硫化锌(ZnS)基底的牢固结合问题;通过改进基底平台的扫描方式,在激光烧蚀沉积工艺中沉积了80mm的大面积均匀类金刚石薄膜。制备的类金刚石/ZnS镀膜样品,光谱范围为0.53~12μm,其中1.3~11μm波段透过率在70%以上,膜层均匀性优于95%,可耐受环境湿度95%~100%,工作温度-45~85℃,附着力达到国军标要求。研究表明,利用类金刚石薄膜可以明显提高ZnS材料的耐冲击、耐高温、耐辐射和抗沙粒、盐、雾和尘埃的磨损侵蚀等能力。     

金刚石镶嵌非晶碳膜和类金刚石薄膜的场致电子发射研究

报道了在钼衬底上利用微波等离子体化学气相淀积技术制备金刚石镶嵌非晶碳膜，在硅衬底上用脉冲激光淀积技术（pulsedLaserDeposition）制备类金刚石薄膜，并对其场发射特性和机理进行了进一步的研究。用金刚石镶嵌非晶碳膜作阴极，在2．1V／μm的场强下便有电子发射，最大发射电流密度为4mA／cm2。实验表明，金刚石镶嵌非晶碳膜是制做场效发射冷阴极的合适材料。     

脉冲激光沉积类金刚石膜技术

脉冲激光沉积(PLD)技术制备类金刚石(DLC)薄膜存在着金刚石相含量较低、石墨颗粒多、薄膜与衬底附着力差、膜内应力大等技术难题,为此,研究人员研究出了多种技术措施,如通过引入背景气体、超快激光、偏压、磁场以及加热等措施提高了薄膜金刚石相含量;采用金刚石或丙酮靶材、减小单脉冲能量等措施减少了石墨颗粒;采用间歇沉积、真空退火、超快激光等措施减少了膜内应力;合理没计过渡层改善了膜与衬底间的附着力等.这些技术有力地推动了脉冲激光沉积技术的发展.     

激光诱导等离子体在金刚石表面沉积金属薄膜

介绍了一种利用脉冲准分子激光轰击钛(或镍)靶诱导出等离子体从而在金刚石颗粒表面沉积Ti，Ni等金属保护层的新方法。使用抗压强度测定仪测定并比较了金刚石颗粒表面镀敷金属层前后的抗压强度值，使用金相显微镜观察了金刚石镀膜前后的表面微观状态，并利用x射线衍射仪(XRD)测定了沉积在金刚石颗粒表面金属层的组份。结果表明，利用脉冲准分子激光在金刚石颗粒表面镀Ti后其抗压强度显著增加，而且由于脉冲准分子激光轰击金属靶材后诱导的等离子体能量较高，即使在非高温工作情况下也可在金刚石表面生成TiC膜，这大大提高了金属膜层与金刚石颗粒之间的结合紧密度，这种TiC膜层的形成对于延长金刚石锯片的使用寿命具有重大意义。     

用脉冲激光沉积法在Al2O3上沉积类金刚石薄膜

为了研究沉积时间和衬底温度对类金刚石薄膜的影响,在用脉冲激光沉积法在Al2O3衬底上制备类金刚石薄膜的实验中,保持其他实验参数不变,先取沉积时间分别为15 min和40 min来沉积薄膜;再取衬底温度分别30℃和300℃来沉积薄膜.用显微镜观察薄膜是否有起皱现象,用Raman光谱仪检测薄膜的微观结构,用原子力显微镜检测...     

衬底位置对大面积CVD金刚石薄膜质量的影响

采用石英钟罩式微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)设备制备了大面积金刚石薄膜,结合X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光喇曼(Raman)谱等实验手段,较系统地研究了衬底位置对金刚石薄膜质量的影响规律.结果表明,在等离子体球内部的空间范围内,距等离子体球中心垂直距离越远衬底上所沉积的金刚石薄膜质量越好;通过调整衬底位置,可明显改善其上不同区域所沉积的金刚石薄膜质量,最后在等离子体球边缘附近可沉积出晶粒均匀一致几乎不舍非晶碳的大面积高质量金刚石薄膜.此研究为进一步改善大面积金刚石薄膜均匀性和薄膜质量提供了一种实用的途径.     

用于场发射阴极的磁控溅射金刚石薄膜的研究

用激光拉曼谱和原子力显微镜等现状分析手段研究了磁控溅射石墨靶制备的薄膜的结构和特性。结果表明：薄膜由金刚石相和石墨相组成，它们的相对含量取决于制备工艺参数，特别是沉积时的基体温度的影响尤为明显。薄膜表面呈现为密度很高的微尖锥，这为制造大面积场发射平板显示器的阴极提供了广阔的前景。     

脉冲激光溅射沉积PZT膜

利用脉冲激光溅射沉积ＰＺＴ压电陶瓷薄膜。着重研究了制备过程对膜层成分和结构的控制。     

Laser processing of high-Tc superconductingthin films

High-T_c superconducting thin films can be deposited and processed by pulsed and CW lasers, and a respectable materials technology for the Y-Ba-Cu-O superconductor is rapidly emerging. The pulsed laser deposition technique is simple because it produces films with compositions nearly identical to those of the target pellets. A larger variety of substrates can be used, compared to other deposition technologies, because of the relatively low temperature requirements. The laser deposition mechanism has been investigated. As-deposited superconducting films, epitaxial films with smooth surfaces, and multilayer structures with abrupt interfaces have been produced. The electrical transport properties can be changed locally using a focused argon-ion laser by modifying the oxygen stoichiometry. This laser writing can be erased by room-temperature exposure to an oxygen plasma. Other laser patterning methods such as material removal, melt-quench, and direct pattern transfer are being developed     

沉积速率对硅基LiNbO3光波导薄膜特性的影响

利用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅衬底上生长高c轴取向LiNbO3晶体薄膜,研究了激光脉冲频率即薄膜沉积速率对薄膜结晶质量及取向性的影响,发现激光脉冲频率对薄膜的c轴取向性基本没有影响,但对薄膜的结品质量影响较大,激光脉冲频率为3 Hz时获得了高结品质量的c轴取向LiNbO3晶体薄膜.XPS测试表明制得薄膜的组分符合等化学计量比,AFM测试显示制备的薄膜表面光滑,表面粗糙度为4.3 nm.棱镜耦合法测试表明制备的LiNbO3薄膜具有优异的光波导性能,光传输损耗为1.14 dB/cm.     

脉冲激光沉积制备铁电薄膜材料研究进展

铁电薄膜是一类重要的功能材料,是近年来高新技术研究的前沿和热点之一。脉冲激光沉积(PLD)是制备铁电薄膜的一种重要方法。综述了脉冲激光沉积制备铁电薄膜的历史、工艺参数、特点和采用此方法制备出的某些材料的铁电性能。     

脉冲激光沉积Al/Ag掺杂功能梯度薄膜

为了寻找制备梯度金属薄膜的新方法和新工艺,采用脉冲准分子激光扫描沉积技术,在Si(100)单晶衬底上沉积了Al/Ag掺杂功能梯度薄膜,并采用SEM和XPS对制备的薄膜进行了微观分析。分析结果表明,运用合适的激光参数和辅助放电,在沉积温度300℃时,制备出了Al/Ag组分比近似为5:1的掺杂梯度薄膜。该实验方法说明,利用脉冲激光与金属掺杂靶相互作用沉积梯度金属薄膜是可行的。     

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜及其工艺研究

本文采用脉冲激光沉积（PLD）法,在单晶硅试样表面上沉积制备了TiN/AlN多层硬质薄膜;研究了激光能量、靶衬距离和基体温度等工艺参数对薄膜性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度仪方法研究了薄膜的性能。结果表明：薄膜由TiN和立方AlN细晶和无定型的非晶TiN、AlN组成,薄膜的调制周期尺寸均在λ=（50-200）nm范围内,多层结构界面清晰;当多层薄膜调制周期在100nm以下时,薄膜的显微硬度明显高于TiN和AlN的混合硬度值。     

脉冲激光沉积羟基磷灰石薄膜的研究现状

羟基磷灰石(HA)具有优良的生物相容性,被用作植入体涂层材料广泛应用于整形外科、神经外科和牙科方面,利用脉冲激光沉积(PLD)技术制备的HA薄膜具有高的结晶度和结合强度,受到人们的关注。综述了PLD技术制备HA薄膜的研究现状,系统地阐述了沉积过程中工艺参数对薄膜性质的影响,包括靶材的性质、气氛、衬底温度、激光波长和能量密度、缓冲膜等,分析了薄膜的力学特性和生物活性,展望了该项技术的应用前景。     

Pulsed laser deposition of titanium nitride and diamond-like carbon films on polymers

We have investigated the deposition of titanium nitride (TiN) and diamond-like carbon (DLC ) films on polymethylmethacrylate (PMMA) substrates using pulsed laser deposition (PLD) technique. The TiN and diamond-like films were deposited by laser ablation (KrF excimer laser λ = 248 nm, pulse duration τ～25 × 10^?9 s, energy density ～2?15J/cm²) of TiN and graphite targets, respectively, at room temperature. These films were characterized by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, x-ray diffraction, Auger electron spectroscopy, UV-visible absorption spectroscopy, and Raman spectroscopy. The TiN films were smooth and found to be polycrystalline with average grain size of 120Å. The diamond-like carbon films were amorphous with a characteristic Raman peak at 1550 cm^?1. The TiN films are highly adherent to the polymer substrates as compare to DLC films. The adhesion strength of DLC films on polymers was increased by interposing thin TiN layer (200Å) on polymers byin-situ pulsed laser deposition. The DLC films were found to be amorphous with good adhesion to TiN/PMMA substrates.     

脉冲激光沉积工艺参数对生物活性薄膜的影响

脉冲激光沉积是近年来出现的一项制备薄膜的新技术,在制备生物活性薄膜方面显示出独特的优越性。介绍了脉冲激光沉积技术的原理及特点,详细综述了反应气氛、衬底温度、激光波长、能量密度、靶材性能、沉积速率及薄膜厚度等工艺参数对羟基磷灰石及生物玻璃薄膜组织及性能的影响,展望了该项技术的应用前景。     

激光能量对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

脉冲激光沉积技术(PLD)易于获得高质量的氧化物薄膜已成为一种重要的制备ZnO薄膜的技术.采用脉冲激光沉积(PLD)(KrF准分子激光器:波长248 nm,频率5 Hz,脉冲宽度20 ns)方法在氧气气氛中以高纯Zn(99.999%)为靶材、在单晶硅和石英衬底表而成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表面轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了激光能量变化对其性能的影响.实验结果表明我们使用PLD法可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,激光能量为450 mJ的ZnO薄膜的发射性能较好,但激光能量的增加不能改善薄膜的透光率.