沉积温度对ZrO2薄膜相结构和透射率的影响

利用射频反应磁控溅射在显微玻璃、单晶硅片、NaCl片和石英上沉积ZrO2薄膜.薄膜厚度80 nm～100 nm.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线能谱仪、分光光度计和原子力显微镜研究了沉积温度对薄膜相结构和O/Zr、透射率的影响.研究发现,沉积温度升高,非晶相减少,结晶相增多;晶粒尺寸增大;沉积温度为370 ℃,透射率明显下降.     

退火温度对TiO2薄膜结构和表面形貌的影响

研究了退火温度对中频交流反应磁控溅射技术制备的TiO2薄膜结构和表面形貌的影响。利用X射线衍射 仪和原子力显微镜，检测了TiO2薄膜的晶体结构和表面形貌。实验结果显示：沉积态TiO2薄膜为非晶态；低温（700℃以下）退火后，TiO2薄膜出现锐钛矿相，晶粒长大不明显；高温退火（900℃以上）后，薄膜转变为金红石相，晶粒由柱状转变为棱状，并迅速长大至微米量级。     

氧分压对RF磁控溅射ZrO2薄膜生长特性的影响

采用反应射频(RF)磁控溅射法在n型(100)单晶S基片上沉积了ZrO2膜,研究了氧分压与ZrO：薄膜的表面粗糙度和沉积速率、SiO2中间界层的厚度以及ZrO2薄膜的折射率之间关系。结果表明：随着氧分压增高,薄膜的沉积速率降低,表面粗糙度线性地增加;在低的氧分压情况下,Si基片表面的本征SiO2层的厚度增加幅度较小,在高的氧分压情况下,Si基片表面的本征SiO2层的厚度有较大幅度地增加;在O2／Ar混和气氛下,溅射沉积的ZrO2薄膜的折射率受氧分压的影响不显著,而在纯氧气气氛环境下,ZrO2薄膜的折射率明显偏低,薄膜的致密性变差。     

基片温度对TiO2薄膜表面形貌和性能的影响

利用射频磁控溅射设备在玻璃基片上制备TiO2薄膜,采用AFM、UV-Vis分光光度、接触角测定仪等测试手段,研究基片温度对薄膜表面形貌、粗糙度和表面性能的影响.结果表明,随着基片温度增加,薄膜表面粗糙度增大,薄膜中颗粒由无定形态逐渐向定向排列的晶态转变,而薄膜结构、表面形貌和粗糙度的变化明显影响薄膜表面性能.最后,探讨了薄膜的生长机理.     

过渡层ZrO2对不同沉积厚度TiO2薄膜结构的影响

TiO2作为高介电常数材料已被广泛研究.为了防止TiO2与Si基底发生反应,在Si与TiO2之间加入与TiI2结构相似热稳定性好的ZrO2作为过渡层.改变TiO2薄膜厚度,并在900℃对薄膜进行1h退火处理.通过XRD分析显示,随着TiO2厚度减小,各衍射峰强度逐渐降低,但各峰位及其相对强度无明显变化.通过SEM可以发现,热处理前各薄膜均无裂纹和孔洞.热处理后,TiO2厚度为150m及80nm的薄膜平整光滑无裂纹孔洞,晶粒排列致密晶界清晰,当TiO2厚度降为30nm时,薄膜仍平整光滑,只在晶界上出现因热处理而产生的缩孔.     

离子注入对复合沉积ZrO2薄膜的组织结构影响规律分析

本文采用真空阴极弧离子镀与等离子体基离子注入相结合的复合沉积技术，以硅片为基底制备了ZrO2薄膜。利用GIXRD、AFM和TEM研究了氧离子注入时间对薄膜的相结构、表面形貌影响规律。结果表明，氧离子注入时间对ZrO2薄膜的微观组织结构有显著的影响；适宜的工艺参数可以获得m（111）择优取向；相对于其它方法所制备的ZrO2薄膜，本文所制备的ZrO2薄膜具有较低的粗糙度值。     

磁控共溅射Al-Cu-Fe薄膜表面形貌分析

利用磁控共溅射方法采用不同的溅射工艺在单晶硅基片沉积制备了Al-Cu-Fe薄膜.运用原子力显微镜镜(AFM)分析了Al-Cu-Fe薄膜的表面形貌、表面粗糙度和晶粒尺寸.结果表明:随着溅射气压的减小,薄膜表面粗糙度和晶粒尺寸均有所减小.当基底温度升高至450℃时,Al-Cu-Fe薄膜的粗糙度和晶粒尺寸明显增加.溅射时间的延长导致了薄膜的表面粗糙度下降和晶粒尺寸的长大.增加溅射功率会使薄膜表面粗糙度有所增加.     

沉积条件和表面改性对磁控溅射法制备TiO2薄膜性能的影响

TiO2薄膜具有许多独特的性能，作为一种令人满意的材料被应用于诸多领域。磁控溅射作为制备这种多功能薄膜的一种主要方法，也越来越引起人们的关注。TiO2薄膜的结构和性能是由沉积条件决定的。通过改变沉积速度、溅射气体、靶温度、退火过程以及采用其它溅射技术，可以得到金红石、锐钛矿或是非晶的TiO2膜，同时具有不同的光催化、光学及电学性能，能够满足不同应用领域的需要。同时，表面改性可以克服TiO2薄膜的应用局限性，使之具有更佳的使用性能。     

磁控共溅射Al-Cu-Fe薄膜表面形貌分析EI

利用磁控共溅射方法采用不同的溅射工艺在单晶硅基片沉积制备了Al-Cu-Fe薄膜.运用原子力显微镜镜(AFM)分析了Al-Cu-Fe薄膜的表面形貌、表面粗糙度和晶粒尺寸.结果表明:随着溅射气压的减小,薄膜表面粗糙度和晶粒尺寸均有所减小.当基底温度升高至450℃时,Al-Cu-Fe薄膜的粗糙度和晶粒尺寸明显增加.溅射时间的延长导致了薄膜的表面粗糙度下降和晶粒尺寸的长大.增加溅射功率会使薄膜表面粗糙度有所增加.     

退火温度对TiO2薄膜结构和表面形貌的影响

研究了退火温度对中频交流反应磁控溅射技术制备的TiO2 薄膜结构和表面形貌的影响。利用X射线衍射仪和原子力显微镜 ,检测了TiO2 薄膜的晶体结构和表面形貌。实验结果显示 :沉积态TiO2 薄膜为非晶态 ;低温 (70 0℃以下 )退火后 ,TiO2 薄膜出现锐钛矿相 ,晶粒长大不明显 ;高温退火 (90 0℃以上 )后 ,薄膜转变为金红石相 ,晶粒由柱状转变为棱状 ,并迅速长大至微米量级     

低压沉积温度对MoSi2涂层微观结构与性能影响

以SiCl₄和H₂为原料,采用低压化学气相沉积（LPCVD）渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi₂涂层,研究了沉积温度对MoSi₂涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响. 研究结果表明：在1100~1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi₂组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi₂两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势. 1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.     

低温化学气相沉积SiC涂层沉积机理及微观结构

由MTS-H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了SiC涂层沉积速率和温度之间的关系,MTS-H2体系沉积反应的平均活化能为114kJ/mol,用理论模型证明了低温化学气相沉积SiC为动力学控制过程.SiC涂层表面的显微结构随沉积温度变化而呈现规律的变化:沉积温度T<1150℃时,CVD SiC涂层表面致密、光滑;T≥1150℃时,CVD SiC涂层表面变得疏松、粗糙.随着沉积温度的升高,CVD SiC涂层的结晶由不完整趋向于完整;当沉积温度T≥1150℃,CVD SiC涂层的XRD谱图中除了β-SiC占主体外还出现了少量α-SiC.     

沉积温度对三倍频ZrO2薄膜能隙的影响

采用电子束蒸发沉积制备了不同基底温度的ZrO2单层薄膜.计算了薄膜在三倍频处的折射率、消光系数,分析了基底温度对薄膜带隙的影响及薄膜性质与损伤阈值的关系,得出了薄膜能隙随温度升高而降低,薄膜在三倍频处的损伤阈值与能隙成正比关系,这与薄膜损伤机理-多光子吸收、雪崩电离机理相符.     

等离子沉积氧化锆涂层显微组织及性能研究

目的以氧化锆粉末作为喷涂材料,使用等离子喷涂的方式制备出性能优异的氧化锆涂层。方法通过不同的工艺参数来对涂层的显微组织及性能进行优化,分别利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)等方法,研究了工艺参数对涂层显微组织影响,并通过高温氧化测试来研究涂层的抗高温性能。结果在其他喷涂条件固定的情况下,涂层的厚度与喷涂时送粉量有关,送粉量越高则涂层厚度越大;当改变喷涂距离时,涂层的致密度则随着喷涂距离的增加而降低;在高温氧化40h后,涂层表面没有发生明显变化。结论通过等离子喷涂制备的氧化锆涂层具有较好的致密度,孔隙率最低仅为3.24%;涂层具有良好的热稳定性,能够长时间在高温下稳定使用。     

低压沉积温度对MoSi2涂层微观结构与性能影响

以SiCl₄和H₂为原料,采用低压化学气相沉积（LPCVD）渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi₂涂层,研究了沉积温度对MoSi₂涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响. 研究结果表明：在1100~1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi₂组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi₂两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势. 1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.     

冷喷涂Cu-Cu2O涂层微观结构与沉积特性

本实验通过冷喷涂技术制备了Cu2O的质量含量分别为0％,10％,20％和30％的四种Cu-Cu2O涂层.通过环境扫描电镜、金相显微镜对涂层孔隙率和颗粒变形率等微观结构进行了分析,同时对涂层进行了显微硬度检测,讨论了涂层微观结构、显微硬度和涂层沉积效果之间的关系.各组分涂层均具有较低的孔隙率,能有效起到阻止海水等腐蚀性介质渗入,具有较好的耐蚀性.涂层孔隙率随Cu2O含量的增加而降低.涂层中颗粒变形较充分,涂层致密度较好.铜颗粒的平均变形程度与涂层显微硬度均随涂层中Cu2O含量的增加而增大.     

工艺参数对SiO2/S涂层形貌与结构的影响

为了抑制乙烯裂解炉管内表面结焦,采用常压化学气相沉积方法在HP40试样上制备了SiO2/S涂层.用SEM和Raman光谱研究了沉积温度、源物质分压以及气体流速对SiO2/S涂层形貌和结构的影响.结果表明随着沉积温度的增加,涂层组成粒子直径变化不大,粒子之间的结合更为致密,同时生成的三节环Si-O-Si结构逐渐增多,Si-O-S结构逐渐减少.气体流速与源物质分压对涂层粒子形貌的影响规律相似,随着各自参数的增加,涂层粒子逐渐增大,涂层更加致密.源物质分压和气体流速分别为40Pa和0.4m·s-1时,涂层中含有较多Si-O-S和三节环Si-O-Si结构.     

沉积温度对CVD SiC涂层显微结构的影响

以MTS为先驱体原料，在950-1300℃、负压条件下沉积了CVDSiC涂层．利用SEM对涂层的表面形貌和断口特征进行了表征．沉积温度和SiC涂层表面形貌的关系如下：950℃时，沉积的SiC颗粒非常细小，为独立的球形堆积；1000-1100℃时，CVDSiC涂层表面光滑、致密；1150-1300℃沉积的SiC涂层呈现出球状或瘤状结构且表面粗糙．结合热力学和晶体形核-长大理论，研究了沉积温度对SiC涂层表面形貌的作用机制．沉积温度和SiC涂层断口形貌的关系如下：1200℃以下沉积的SiC涂层断面致密、无孔洞；而1300℃沉积的SiC涂层断面非常疏松．利用岛状生长模型揭示了SiC涂层内部显微结构的形成机理．     

无定形纳米ZrO2表面改性研究

采用溶胶-凝胶法制得粒径为57nm的无定形纳米ZrO2粒子.用硅烷偶联剂KH560、KH570、A151、钛酸酯、硬脂酸等表面活性剂对其表面进行修饰.修饰后对改性效果进行激光粒度,红外光谱,扫描电镜,透射电镜,X射线衍射分析.实验证明:A151改性效果较好,改性后无机纳米粒子表面的羟基和有机集团发生化学键结合,无机纳米粒子表面性质由亲水憎油向亲油憎水转变.     

硅基氧化铱薄膜的脉冲激光沉积及其微观结构研究

采用脉冲激光沉积技术，在Si（100）基片上制备了高致密的氧化铱（IrO2）薄膜，研究了不同沉积温度对薄膜结构的影响。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对制备的IrO2薄膜进行了表征。结果表明：在20Pa氧分压，250℃～500℃范围内，得到的薄膜为多晶的IrO2物相，其晶粒尺寸和粗糙度随着沉积温度的升高而增加；所得到的IrO2薄膜表面粗糙度低，厚度均匀，与基片结合良好。