MEVVA离子源凸形引出电极的研制

介绍了金属蒸气真空弧(Metal vaporvacuumarc,MEVVA)离子源的凸形引出电极的研制.研究表明,凸形引出电极可以完成离子束的强制发散功能,从而在较短的引出距离和较小的引出电极面积的条件下得到大的束斑和均匀可应用的束流分布.通过对几种不同的电极结构的比较研究,得到了满足应用要求的凸形引出电极.     

0.5—7.5MeV高能磷离子注入硅中剖面分布及剖面迭加

本文对磷离子能量在0.5—7.5MeV、剂量在2.0×10~(12)—1.0×10~(13)/cm~2范围内注入硅中的载流子剖面进行了研究,发现在此条件下,n型磷载流子剖面是由两个只有不同偏差σ_(tront)(σ前)和σ_(back)(σ后)的高斯分布相连接组成的。根据实验所得剖面特性,提出了多次迭加形成平坦剖面的方法。用这种方法结合SiO_2膜屏蔽和调整注入离子能量、剂量,能够获得各种有特殊要求的载流子浓度剖面。为了得到好的可控性和可重复性,采用了瞬态退火技术。透射电镜分析表明:在我们所用退火条件下,剩余缺陷并未出现。这种迭加注入已应用于特种器件研制中,试制出的产品获得令人满意的结果。     

强流金属离子注入

金属等离子体浸没注入（MEPIII）技术与金属蒸气真空弧（MEVVA）源注入技术有相同之处,也有各自不同的特点。采用两种方法进行钛离子注入硅,RBS方法分析注入层,并对两种注入技术予以比较。     

Property improvement of multilayer TiN/Ti films with C~+ implantation

Using the MEVVA ion source, carbon ions have been implanted in TiN coatings deposited by multi-arc ion plating The Vickers microhardness of the C+ -implanted TiN films increased with the increase in the ion flux and dose. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the TiC phases had been formed in the films. In addition, the films had the preferred growth orientations of TiN and TiC, both of which were (111) orientation after annealing at 500℃ for 30 min. Auger electron spectra analysis indicated that C+ -implanted profile was in typical Gaussian-like distribution in single films. The distribution with multipeaks of C atoms was obtained in multi-layer TiN/Ti. The possibility of the multilayer films (Ti (C, N)/TiN/Ti(C, N)/TiN and Ti(C, N)/TiC/Ti(C, N)/TiC) forming using the C-implanted TiN/Ti films is presented for the first time.     

离子束表面改性氮化硅与钢的焊接研究

氮化硅表面用Ti，Cu，Mo等金属离子处理后，与45号钢在真空中进行焊接。样品分析结果表明，接缝强度与表面处理条件、焊接温度及真空度密切相关。在控制条件下，其剪切强度达220MPa。     

硅中过饱和砷在后退火过程中的析出及其对硅原子移位影响的实验研究

通过电特性测量,背散射分析和电子显微镜观察对快速热退火制备的样品,在450-850℃后退火过程中As在Si中的行为进行了系统的研究.结果表明,方块电阻的变化在750℃附近有极大值,低温区随温度而上升,高温区随温度而下降.样品的退道产额和方块电阻的改变单调相关.750℃附近可能存在一个临界区域,将退火过程归属于两类不同的机制.低温区域,硅砷化合物的形成和沉积占优势;高温区域,As原子空位复合的集团的形成占优势.在750℃/5小时的后退火过程中,大约有1/3As原子处于填隙位置,这种大量As原子析出的过程导致了Si晶格的收缩.大量的直径为500—700A 的位销环的形成是这种收缩的一种表现.至于As原子的析出如何导致Si晶格的收缩,其机制尚不清楚.但是Si原子在后退火过程中对晶格发生移位这一实验事实,动摇了质量作用定律作为集团模型的物理基础.     

Nanometer structure and conductor mechanism of polymer modified by metal ion implantation

Polyethylene terephthalate (PET) has been modified by Ag, Ti, Cu and Si ion implantation with a dose ranging from 1 × 1016 to 2 × 1017 ions/cm2 using a metal vapor vacuum arc (MEVVA) source. The electrical properties of PET have been improved by metal ion implantation. The resistivity of implanted PET decreased obviously with an increase in ion dose. The results show that the conductive behavior of a metal ion implanted sample is different from Si-implantation samples. In order to un-derstant the mechanism of electrical conduction, the structures of implanted layer were observed in detail by XRD and TEM. The nano carbon particles were dispersed in implanted PET. The nano metallic particles were built up in metallic ion implanted layers with dose range from 1 × 1016 to 1 × 1017 ions/ cm2. The nanometer metal net structure was formed in implanted layer when a dose of 2 × 1017ions/ cm2 is reached. Anomalous fractal growths were observed. These surface structure changes revealed conducting mechanism evo     

二元Ti—Al合金高温氧化机理

研究了Ｔｉ－３３．３％Ａｌ，Ｔｉ－４８％Ａｌ和Ｔｉ－５２％Ａｌ（原子分数）合金在１０７３和１１７３Ｋ空气中的恒温氧化行为，用Ｘ射衍射仪（ＸＲＤ）和配有能谱仪（ＥＤＳ）的扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对氧化层表面的相组成，形貌以及氧化层剖面的显微结构和氧化机理进行了分析，结果表明：二元Ｔｉ－Ａｌ合金的氧化层由一系列薄层组成，其氧化过程可以为三个阶段，不同化层的生长方向及氧化反应的控制步骤略有差别，氧化动力     

磁过滤阴极真空弧沉积薄膜研究

采用磁过滤阴极真空弧沉积技术对从弧源引起离子束中的大颗粒进行过滤后,在硅和聚合物表面进行离子注入和低能离子束沉积,可获得特性优异的沉积金属膜、超硬膜（类金刚石,CN膜）、陶瓷膜（TiN,TiC）等。电子显微镜观察表明,大颗粒已被过滤,表面结构致密,由于先进行离子注入,在基体表现预先形成了过滤层,从而改善了沉积膜的粘合特性,膜与基体的粘合特性有了明显提高。测量结果表明,沉积膜的硬度、抗磨损和抗腐蚀特性均有了明显提高。非晶金刚石薄膜表面硬度可达到56GPa。     

采用磁过滤阴极弧沉积技术制备含Ti类金刚石薄膜的研究

采用磁过滤阴极弧沉积技术以金属Ti为阴极在真空室中加入C2H2气体来制备含Ti类金刚石薄膜,研究不同的过滤弯管电流和在有过滤磁场存在条件下不同的C2H2气压对含Ti类金刚石薄膜的成分和组织结构的影响规律。实验结果表明：薄膜是由TiC和类金刚石两种结构组成的复合薄膜。C2H2气压和过滤弯管电流都对含Ti类金刚石薄膜的成分和组织结构有显著的影响。增加C2H2气压和过滤弯管电流都使薄膜中雨元素的原子百分含量逐渐下降,C元素的原子百分含量逐渐增加,TiC峰强度逐渐降低,半高宽逐渐增加。