共溅射法制备ITO:Zr薄膜及其特性研究

采用ITO靶和Zr靶共溅射在玻璃衬底上沉积了ITO:Zr薄膜,研究了衬底温度、氧流量对ITO:Zr薄膜性能的影响.表征和对比了ITO:Zr薄膜晶体结构和表面粗糙度的变化ITO:Zr薄膜在低温生长时就可以得到良好的光电性能,衬底温度的提高显著改善了薄膜光电性能;一定范围的氧流量也可以改善薄膜的性能,但过量的氧却使得ITO:Zr薄膜的光性能变差.透射谱表明各参数的变化引起了明显的"Burstin Moss"效应.当优化溅射条件为工作气压0.5Pa、氧流量0.3 sccm、直流溅射功率45 W(ITO靶)和射频功率10 W(Z靶)、沉积速率8 nm/min和一定的衬底温度时,可以获得方阻10～20 Ω/sq和可见光透过率85%(含基底)以上的ITO:Zr薄膜.     

氮元素对Cr-Si-Al电阻薄膜晶化行为及电性能的影响

研究了Cr-Si-Al和Cr-Si-Al-N两种薄膜的微观结构及电性能，结果表明：溅射态非晶Cr-Si-Al和Cr-Si-Al-N薄膜在加热到700℃的过程中，将析出两种晶化相，即Cr(Al,Si)2和Si微晶相；氮元素加至Cr-Si-Al非晶膜中，将阻碍其中晶化相的形核与长大；与Cr-Si-Al薄膜相比，Cr-Si-Al-N薄膜欲获得较小电阻温度系数（TCR）需要更高的退火温,Cr-Si-Al-N电阻膜具有更高的电学稳定性。     

2Cr13与1Cr18Ni9Ti两种材质喷嘴环热疲劳性能对比

在试验室条件下观察了２Ｃｒ１３与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ两种材质整铸式喷嘴环的热疲劳行为。结果表明，在特定环境条件下工作的喷嘴环，２Ｃｒ１３材质的抗热疲劳性能优于１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ材质，前者喷嘴环在一定次数热循环后无开裂现象，后者喷嘴环严重开裂。其热疲劳裂纹在构件薄弱处出现，萌生于晶界，并沿晶界扩展。     

新型Ni-Co基高温合金中平衡析出相的热力学研究

利用热力学计算软件JMatPro和相应的镍基高温合金数据库,研究了U720Li合金以及在此基础上研发的新型Ni-Co基高温合金的化学成分对平衡相的析出行为、加工性能和γ/γ′晶格错配度的影响.结果表明:Ti/Al值(原子比)的增加提高了合金中γ/γ′相的晶格错配度,γ′析出相的含量随Ti+Al含量(原子分数)的增加而增加.因此,增加Ti/Al值和Ti+Al含量能提高合金的高温强度.Co含量的升高可以拓宽合金的加工窗口,改善合金的加工能力,并且还可以增加合金γ/γ′相的晶格错配度,提高合金错配强化的效果.同时,Ti/Al值的增加促进合金中η相析出,而Co含量的增加具有抑制η相的效果.因此,在Co含量较高的Ni-Co基高温合金中,适当提高Ti含量,增加Ti/Al值对提高合金高温强度有利.     

Thermal performance of sputtered Cu films containing insoluble Zr and Cr for advanced barrierless Cu metallization

Pure Cu films and Cu alloy films containing insoluble substances(Zr and Cr)were deposited on Si(100)substrates,in the presence of interfacial native suboxide(SiOx),by magnetron sputtering.Samples were vacuum annealed between 300℃and 500 ℃to investigate effects of Zr and Cr additions on the thermal performance of Cu films.After annealing,copper silicides were found in the Cu(Zr)films,while no detectable silicides were observed in Cu and Cu(Cr)films.Upon annealing,Zr accelerated the diffusion and reaction between the film and the substrate,and lowered the thermal stability of Cu(Zr)alloy films on Si substrates,which was ascribed to the‘purifying effect’of Zr on the Si substrates.Whereas,Cr prohibited the agglomeration of Cu films at 500℃and decreased the surface roughness.As a result,the diffusion of Cu in Si substrates for Cu(Cr)films was effectively inhibited.In contrast to the high resistivity of Cu(Zr)films,the final resistivity of about 2.76μΩ·cm was achieved for the Cu(Cr)film.These results indicate that Cu(Cr)films have higher thermal stability than Cu(Zr)films on Si substrates and are preferable in the advanced barrierless Cu metallization.     

氧流量对ITO和ITO：Zr薄膜性能的影响

利用双靶共溅法在玻璃衬底上沉积了Zr掺杂ITO薄膜,对比研究了在不同氧流量下ITO和ITO：Zr薄膜性能的变化。Zr的掺入促进薄膜晶化的同时也导致了（400）晶面取向的加强,ITO：Zr比ITO薄膜具有较低的表面粗糙度。氧流量的上升降低了方阻和载流子浓度,ITO：Zr薄膜具有更高的载流子浓度。一定范围的氧流量可以改善薄膜的可见光透过率,但过量的氧却使得薄膜的光学性能变差。通过直接跃迁的模型得出ITO：Zr比ITO薄膜具有更宽的光学禁带。共溅法制备的ITO：Zr薄膜比ITO薄膜表现出更好的光电性能。     

反应磁控溅射法制备氧化铟锡钽薄膜

利用掺锡氧化铟(ITO)靶和Ta2O5靶双靶共溅法制备了氧化铟锡钽(ITTO)薄膜,研究了在不同衬底温度和退火温度下ITTO薄膜的微结构和光电性能。ITTO薄膜具有更好的晶化程度和较低的表面粗糙度,不同的处理过程导致了晶面择优取向的转变。室温下制备的ITTO薄膜展示了较好的光电性能,提高衬底温度和合理的退火处理可以显著地提高薄膜的光电特性。载流子浓度对于近红外反射、近紫外吸收和光学禁带宽度具有重要的影响。ITTO薄膜具有较宽的光学禁带宽度。在优化制备条件下,可以获得方阻10～20Ω/□、可见光透过率大于85%以及光学禁带宽度大于4.0eV的ITTO薄膜。     

2Cr13材质整铸式喷嘴环叶片组织和性能的模拟研究

采用不同厚度的板块模拟喷嘴环叶片不同截面部位，以此研究壁厚效应对铸造２Ｃｒ１３合金在各工艺状态下的组织和室温、高温力学性能的影响。结果表明，铸造薄板试样内部因有较多显微疏松，其综合力学性能显著低于厚板试样；经退火处理，试样成份偏析得到消除，性能有所改善，但退火态与淬火＋回火态试样在组织和性能上基本无大的区别。     

T91钢在500℃蠕变的微观组织演变

利用SEM、TEM对宝钢T91钢在500℃、不同持久蠕变应力下的微观组织进行了研究。结果表明,500℃蠕变后,位错明显减少,但马氏体板条、M23C6和MX尺寸稳定,仍具有很好的强化作用,说明在500℃蠕变时T91钢具有很好的组织稳定性;在蠕变试样中观察到了Laves相,其有两种形核点:一种是在高应力(320MPa)下,不受M23C6影响,单独形核;另一种是在低应力(280MPa)下,紧邻M23C6形核。Laves相的出现并没有损害T91钢的蠕变性能,是含Al夹杂物引发了T91钢的失效。     

(Cr-Si-Ni)/Si薄膜的微观结构和电阻率

采用磁控溅射方法在Si(100)基底上制备了Cr-Si-Ni电阻薄膜,研究了不同温度退火时薄膜微观结构的转变过程以及对电阻率的影响.结果表明:薄膜在溅射态和低于300℃热处理时为非晶态;退火温度高于300℃以后,薄膜中析出CrSi2晶化相;当退火温度达到600℃时,薄膜中还有少量多晶Si相析出,同时在薄膜与基底界面处还发生了原子的相互扩散;CrSi2晶化相成"岛"状结构,弥散分布在非晶绝缘基底上;薄膜室温电阻率随着退火温度的上升,呈先上升、后下降趋势;薄膜电阻率随退火温度的变化行为与薄膜微观结构的变化以及界面扩散有关.