用于SAW器件的C轴择优取向LiNbO3薄膜的制备及结构研究

采用射频（RF）磁控溅射法在金刚石（111）衬底上沉积LiNbO3（LN）薄膜,借助X射线衍射技术（XRD）,研究了外加偏压（0～80V）和衬底温度（200～500℃）等工艺参数对LiNbO3薄膜结构和取向性的影响。实验结果表明,在衬底温度为200℃、外加偏压为～80V的T艺条件下,LiNbO3的（006）衍射峰强度超过LN的（012）衍射峰强度,在金刚石（111）衬底上获得较高c轴取向的LN薄膜。并且对C轴择优取向LN薄膜的形成机理进行了探讨。     

合成GaN粗晶体棒的研究

利用磁控溅射系统,在Si(111)衬底上的SiC缓冲层上溅射Ga2O3纳米颗粒薄膜。然后令该薄膜在NH3中高温退火,在产物中发现直径为数百纳米的GaN棒。直径如此大的GaN棒在国内外鲜有报道。该晶体棒被认为是在Ga2O3薄膜与NH3自组装反应过程中形成。该工艺可为合成大尺寸GaN一维结构提供一条新的途径。     

ITO薄膜制备及RTA处理对发光器件特性的影响

采用射频反应磁控溅射生长铟锡氧化物(ITO)薄膜,通过X射线衍射(XRD)、透射光谱、四探针法及原子力显微镜(AFM)研究了生长条件、快速热退火(RTA)温度等对薄膜的晶化、透过率、电导率以及表面形貌的影响.以ITO/NPB/AlQ/Al结构的器件为例,讨论了不同的制备条件下ITO薄膜的表面效应对电致发光(EL)的影响,通过EL光谱表征发现,对ITO退火处理后,器件的相对发光强度明显增加,衰减速度减慢,器件的EL光谱有明显的变化.通过进一步分析认为,这是由于ITO薄膜表面的变化引起功函数的改变,从而引起电场重新分布造成的.     

一种5.8 GHz磁控管谐振系统的模拟分析

利用HFSS结合等效电路对一种18叶片5.8 GHz磁控管的谐振系统进行了冷态模拟与分析,利用Master/Slave边界条件对磁控管谐振腔模型进行了改进,对叶片端部尺寸对磁控管谐振系统的影响进行了分析,分析结果与实验结果相吻合。为磁控管谐振系统的设计提供了依据。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶的耐局部腐蚀性能研究

利用磁控离子溅射技术得到bcc结构的1Cr18Ni9Ti不锈钢微晶溅射层,在不同溅射条件下可以得到(110)和(211)两种择优取向的微晶。用电化学方法研究表明,这两种微晶的耐局部腐蚀性能都较正常晶粒有明显提高,且(110)择优取向微晶的耐局部腐蚀性能较(211)择优取向微晶的耐局部腐蚀性能更好。     

衬底温度对纳米晶SnO_2薄膜结晶特性的影响

阐述了金属氧化物SnO2纳米薄膜研究的发展情况及其应用前景,介绍了采用磁控溅射技术,使用混合气体Ar和O2,在衬底温度为150～400℃的耐热玻璃基片上制备了纳米晶SnO2∶Sb透明导电薄膜。通过测定x射线衍射谱,表明薄膜择优取向为[110]和[211]方向,SnO2∶Sb薄膜的结晶特性随衬底温度变化。     

氮气流量对磁控溅射C掺杂TiO2薄膜光学性能的影响

采用磁控溅射法制备了C掺杂TiO₂薄膜,并研究了氮气引入溅射过程对薄膜光学性能的影响。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计和原子力显微镜分析了不同氮气流量下薄膜的微结构、元素价态、透光性能和表面形貌。结果表明,沉积的薄膜主要是非晶结构,拉曼光谱中存在少量锐钛矿相,且随着氮气流量增大,锐钛矿特征峰强度减弱,意味着晶粒出现细化。当氮气流量增大为4cm³/min时,C掺杂TiO₂薄膜内氮元素含量为3.54%,其光学带隙从3.29eV变化至3.55eV,可见光区的光学透过率明显提高。可见改变氮气流量可实现对C掺杂TiO₂薄膜光学带隙和光吸收率的有效调控。     

退火参数对铁电TiN/HfxZr1-xO2/TiN薄膜器件的电学性能影响

采用磁控溅射法制备了Zr含量占比为0.134和0.156的TiN/HfxZr1-xO2/TiN结构的薄膜器件。对该器件进行了不同条件下的退火实验。研究了HfxZr1-xO2器件的电流、极化和循环特性,以及特性随退火温度和退火时间改变的变化规律,并结合微观结构表征手段,对器件特性随退火条件变化的规律做出了解释。在此基础上,总结出溅射法制备氧化铪锆薄膜的适用退火条件。实验结果表明,当退火温度低于氧化铪的居里温度时,退火后的器件仍表现出顺电性而不具有铁电性。Zr含量为0.156的HfxZr1-xO2器件在氧气中快速退火的最佳退火条件为:温度600℃、退火时间50 s。适当延长退火时间可以提高器件性能。     

载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能影响研究

用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。用闭合场非平衡磁控溅射技术制备了高硬度含Cr碳膜。分别用压入法和划痕法测定了薄膜的结合强度。薄膜厚度用球坑法表征。用显微硬度计测定了薄膜的努氏硬度。在不同载荷条件下,用Ball-on-disc球盘磨损试验机研究了薄膜的摩擦系数、比磨损率的变化规律。分析讨论了载荷对含Cr碳膜摩擦磨损性能的影响。结果发现：随着载荷的提高,对磨钢球时薄膜的摩擦系数呈下降趋势．对磨损轨迹和对磨球磨损表面的扫描电镜（SEM）观察发现存在转移膜现象。对磨球磨损表面的EDX分析结果进一步证明了转移膜的存在。文中还对含Cr碳膜磨损机理进行了分析和讨论。     

C波段磁控管注入锁相的实验研究

为了对C波段磁控管进行大功率功率合成,须进行单管锁相研究,本文主要对单管磁控管进行注入锁相实验研究,并讨论了不同注入功率大小对磁控管输出频谱带宽的影响.实验结果表明,通过注入外部信号的方式对C波段磁控管是能够锁相成功的,锁相后输出功率稳定.在实验过程中取得了大量的试验数据,为下一步功率合成实验提供了实验基础.