Si基体上双层Ti—O薄膜的XPS和AES分析研究

采用沉积－离子轰击－沉积工艺制备了双层Ｔｉ－Ｏ薄膜，并利用ＸＰＳ和ＡＥＳ对膜层进行了深度分析。结果发现：在氩离子轰击后的薄膜上再沉积同质薄膜，在膜表层一定厚度内可得到具有化学配比的ＴｉＯ２薄膜；氩离子的轰击使钛太碳氧化物内迁入Ｓｉ基体，而Ｓｉ外迁到膜内，并造成多价形式的Ｔｉ氧化物共存，ＴｉＯ２在这些Ｔｉ氧化物中所占的比例随沉积膜深度呈现先逐渐减少而后又逐渐增大的分布规律；此外，氩离子的轰击使得薄膜     

钛合金氧化膜的AES和XPS研究

用X射线衍射仪（XRD）,X射线电子谱仪（XPS）和原位俄歇电子谱（AES）法研究了Ti-Al-V合金在300℃ pH9的水中氧化13000h所形成的氧化膜的结构,成分和价态以及其随深度的变化,发现氧化膜是由TiO2,Al2TiO5,Ti3O5,Ti2O3和TiO所组成,并且,氧化膜由表面到基体基本是按以上顺序交迭构成,通过XPS和原位AES分析发现钛合金表面形成稳定的厚约500nm的Ti^4 (TiO2)层,随深度的增加出现了Ti^3 (Ti3O5,Ti2O3) 和Ti2＋（TiO),直至基体,氧化膜总厚度约3000nm。     

钙钛矿型氧化物薄膜电子结构的XPS研究

用XPS和PES研究了钙肽矿型氧化物BaTiO3薄膜和La1-xSnxMnO3薄膜的电子结构。特别地,我们采用角分辨X－射线光电子谱技术（ARXPS）,研究了薄膜表面最顶层原子种类和排列状况。结果表明,BaTiO3薄膜表面最顶层TiO2原子平面,La1-xSnxMnO3薄膜的表面最顶层为MnO2原子平面。在此基础上,我们进一步在原子水平上探讨了薄膜的层状外延生长机理。     

XPS/AES研究室温下铀基氮化层的表面氧化

采用俄歇电子能谱仪（AES）以及X射线电子能谱仪（XPS）原位研究了室温下铀基氮化层在纯O₂气氛中的初始氧化过程。原位氧化过程中U的AES微分谱以及U 4f、N 1s、O 1s谱的变化显示,U₂N_3+x氧化形成了UN_xO_y;AES深度剖析结果显示,经18 L以及120 L O₂曝露氧化层与氮化层界面处均出现N的富集,表面形成氧化层-富氮层-氮化层的三明治结构。富氮层U原子的AES微分谱中OPV混合峰的峰位远低于氮化层与氧化层,N 1s谱向低能侧移动, 表明富氮层主要成分为N/U比较氮化层更高的氮化物。推测U₂N_3+x的氧化基于O原子对N原子的置换,被置换出的N原子进入邻近晶格使N/U比增大并阻碍O原子向内的进一步扩散。     

离子束混合增强陶瓷基体上金属薄膜附着力的研究

研究了１１０ｋｅＶ Ｎ＾＋轰击Ｔｉ／Ｓｉ３Ｎ４和Ａｇ／Ａｌ２Ｏ３后界面间所发生的变化，结果表明，离子束混合技术在幅度提高了陶瓷基体上金属膜的附着力，在界面处发生了原子级混合，这为解释附着力的“增强效应”提供了科学依据；金属薄膜的沉积及后续的离子轰击明显地减少了陶瓷裂纹的形成。     

WO3／4，4‘—BAMBp超晶格薄膜的光致变色XPS研究

测定了WO3／4，4'－BAMBp超晶格薄膜光致变色前后的XPS光谱，发现薄膜在光致变色后有W^5 生成；同时，氮元素由两种形态变化成三种形态，得到了与无定形WO3不同的光致变色机理。     

用AES研究铝薄膜与基体金属铀之间的界面反应

在俄歇电子能谱(AES)仪超高真空分析室中利用氩离子溅射沉积方法将Al沉积在U基体上.对不同Al沉积量的铀表面实时采集AES和低能电子损失谱(EELS),以研究沉积Al原子与U表面原子间的相互作用以及Al膜的生长过程.将实验样品进行退火处理后进行深度剖析.研究结果表明Al沉积在U基体上是以岛状方式生长的;室温下,沉积Al原子与U表面原子间存在界面作用,两者在界面处相互扩散形成了合金相.退火促使界面扩散速率增大,界面结合力增强,并有可能形成化合物UAlx.     

用掠入射XAFS方法研究Ti/Ni/Ti纳米薄膜的界面结构

在上海光源BL14W1线站建立了掠入射XAFS(GI-XAFS)方法,利用GI-XAFS方法并结合X射线反射(XRR)研究了直流磁控溅射方法生长在W/Si基底上的Ti/Ni/Ti纳米薄膜的界面结构随Ni层厚度的变化.结果表明,随着薄膜厚度的增加,Ni/Ti界面层间的相互扩散有所增加,Ni层厚度为5 nm时,Ni/Ti界...     

UO2表面铝薄膜生长过程的AES原位研究

室温下在俄歇电子能谱(AES)分析仪超高真空室中,通入适量O2,促使基底U表面氧化,生成UO2,然后利用Ar+枪溅射铝箔,使铝沉积在UO2表面形成Al薄膜.沉积过程中实时采集UO2表面的AES谱和低能电子损失谱(EELS),原位分析铝薄膜在UO2表面的生长过程和膜间界面反应.研究表明,室温下, UO2表面的铝薄膜以岛状方式生长;铝与UO2之间存在相互作用,电子从铝原子向UO2中的铀离子转移,由于表面吸附氧的作用,在UO2/Al界面处存在少量的Al2O3;沉积Al原子与UO2之间发生明显的扩散行为,铝向UO2中扩散,形成了一个氧化态铀、金属铀和铝三者共存区.     

电子束和热退火后处理的射频溅射沉积ZrO_2－Y_2O_3薄膜的结构特征

对射频磁控溅射沉积的ＺｒＯ２－１２ｗｔ％Ｙ２Ｏ３薄膜进行了电子束处理和热退火处理．通过ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＳＥＭ等的微观分析，研究了薄膜的相结构组成、薄膜主要组成元素的氧化态以及薄膜的形貌特征。并对以提高薄膜增韧性为目的而进行的后处理的方式选择作了讨论。     

Effect of hydrogen on SiC-C films with AES and XPS analyses

SiC-C films with different content of SiC were deposited with r. f. magnetron sputtering followed by argon ion bombardment. These films were then permeated by hydrogen gas under the pressure of 3.23 × 107 Pa for 3h at 500K. AES and XPS were used to analyze chemical bonding states of C and Si in the SiC-C films as well as contaminating oxygen before and after hydrogen gas permeation in order to study the effect of hydrogen on them. Related mechanism was discussed in this paper.     

动态离子束混合技术制备氧化铬薄膜的X射线光电子能谱与俄歇电子能谱研究

本文介绍的动态离子束混合技术制备氧化铬薄膜系在不锈钢基体上进行1keV氩离子束溅射沉积铬(同时通入一定量的O),并用100 keV的氩离子束或氧离子束轰击该样品.对两种离子束轰击形成的氧化铬薄膜进行了X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)的分析研究.发现Ar 离子束制备的氧化铬薄膜主要是Cr2O3化合物,而O 离子束制备的氧化铬薄膜含有其它价态的铬氧化物.Ar 离子束制备氧化铬薄膜的污染碳少于O 离子束制备.与O 离子束制备相比较,相同能量的Ar 离子束轰击更有利于提高沉积的Cr原子与周围O2的反应性;Ar 离子束制备的氧化铬薄膜过渡层的厚1/3左右,较厚的过渡层显示了制备的薄膜具有较好的附着力.     

锌对镍基690合金均匀腐蚀影响的XPS分析

在不加锌和加锌浓度为50ppb的两种模拟压水堆一回路水质环境下,对镍基690合金的腐蚀行为进行了研究。经过腐蚀浸泡1 500h后,用X射线光电子能谱(XPS)对其表面氧化膜结构进行深度分析。结果表明,Zn对内层氧化膜内的NiCr₂O₄和FeCr₂O₄中的Ni和Fe起到了置换作用,形成了ZnCr₂O₄。     

GCr15轴承钢N＋B离子注入层的XRD,AES和XPS研究

用X-射线衍射(XRD)、俄歇电子能谱(AES)和X-光电子能谱(XPS)的方法对N+B离子注入层的相组成、元素的分布和元素的结合状态进行了综合考察。结果表明:注入层是由基体中原有的α-Fe、Fe_3C相和注入过程中新生成的六方BN相和ε-Fe_2N-Fe_3N相组成的。另外,在注入层表面还有一层石墨型结构的碳膜存在。     

The effect of substrate holder size on the electric field and discharge plasma on diamond-film formation at high deposition rates during MPCVD

The effect of the substrate holder feature dimensions on plasma density(ne), power density(Qmw) and gas temperature(T) of a discharge marginal plasma(a plasma caused by marginal discharge) and homogeneous plasma were investigated for the microwave plasma chemical vapor deposition process. Our simulations show that decreasing the dimensions of the substrate holder in a radical direction and increasing its dimension in the direction of the axis helps to produce marginally inhomogeneous plasma. When the marginal discharge appears, the maximum plasma density and power density appear at the edge of the substrate. The gas temperature increases until a marginally inhomogeneous plasma develops. The marginally inhomogeneous plasma can be avoided using a movable substrate holder that can tune the plasma density, power density and gas temperature. It can also ensure that the power density and electron density are as high as possible with uniform distribution of plasma. Moreover, both inhomogeneous and homogeneous diamond films were prepared using a new substrate holder with a diameter of 30 mm. The observation of inhomogeneous diamond films indicates that the marginal discharge can limit the deposition rate in the central part of the diamond film. The successfully produced homogeneous diamond films show that by using a substrate holder it is possible to deposit diamond film at 7.2 μm h~(–1)at 2.5 kW microwave power.     

低压促进的金刚石薄膜的低温生长

本文研究了气压对热丝化学气相沉积金刚石薄膜沉积温度的影响.扫描电子显微镜(SEM)结果表明,同常规热丝化学气相沉积的气压(5.32 kPa)相比,采用较低的气压(0.67 kPa)、在500℃的低温下可获得常规气压下不大容易获得的、小颗粒的金刚石薄膜.Raman结果进一步证实了这种薄膜具有同5.32 kPa、700℃条件下沉积的薄膜的可比拟的质量.低温低压下高质量的金刚石薄膜的获得同气压在决定衬底表面的碳氢分子活性基团浓度的两种相反的作用密切相关.同相同温度其它气压条件相比,在500℃的衬底温度、0.67 kPa气压下到达衬底表面的碳氢分子活性基团具有较高的浓度,从而导致了常规气压下不大可能获得的高质量,小颗粒金刚石薄膜的低温沉积.     

铀表面钛镀层原位氧化行为的AES和EELS研究

利用铀的电子能量损失谱(EELS)、俄歇电子能谱(AES)原位．研究了在室温下O2气氛中表面Ti膜初始氧化过程中表面结构的变化。结果表明，Ti膜的氧化速度比金属Ti更快；Ti膜氧化时与金属Ti一样可形成Ti(固溶O)、TiO、Ti2O3、TiO2．氧化物以岛状形式生长，并以多种氧化态并存；其氧化过程为Ti→Ti(固溶O)→TiO→Ti2O3→TiO2。