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TiN薄膜沉积条件对组织结构和结合力的影响

肖娜 , 杜菲菲 , 邢韵

材料与冶金学报 doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.03.011

在不同沉积时间和基板温度下,采用反应磁控溅射的方法在Ti6Al4V基板上沉积TiN薄膜,溅射过程中固定溅射总压、溅射功率、氮氩流量比等沉积条件.利用XRD、SEM分别研究了薄膜的微观结构和表面、截面形貌,利用显微硬度仪和划痕仪分别测量了薄膜的硬度和膜基结合力.研究结果表明:随着沉积时间的增加,薄膜硬度和膜基结合力均有增大趋势;随着基板温度的升高,TiN薄膜择优取向由(lll)转向(200)晶面,表面形貌由三角锥转变为片层状,硬度和膜基结合力均呈现升高趋势.

关键词: 反应磁控溅射 , TiN薄膜 , 沉积时间 , 基板温度 , 结合力

放置方向和沉积时间对 Ti 大颗粒分布状态的影响

魏永强 , 魏永辉 , 蒋志强 , 田修波

表面技术

目的:研究基体表面和靶表面不同放置方向以及沉积时间对 Ti 大颗粒形貌和分布规律的影响。方法利用电弧离子镀方法在基体上制备 TiN 薄膜,采用扫描电子显微镜观察 TiN 薄膜的表面形貌,利用 ImageJ 图像软件对 TiN 薄膜表面中 Ti 大颗粒的数目和尺寸进行分析。结果靶基间距保持25 cm,当基体表面与靶表面垂直放置时,薄膜表面的大颗粒数目和所占面积比比平行放置时要少,同时出现了典型的长条状大颗粒;随着沉积时间从5 min 增加到50 min,大颗粒数目和所占面积比出现先减小后增加的趋势。结论选择基体表面与靶表面垂直放置,沉积时间为30~40 min 时,薄膜的沉积厚度和减少大颗粒缺陷可以兼顾。

关键词: 电弧离子镀 , TiN , 大颗粒 , 放置方向 , 沉积时间

PECVD沉积和原位退火时间对h-BN薄膜组成及光学带隙的影响

秦毅 , 赵婷 , 王波 , 杨建锋

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13549

采用射频等离子增强化学气相沉积设备,以高纯N2和B2H6为气源,制备了系列h-BN薄膜,得到适合生长h-BN薄膜的最佳工艺条件。在此条件下,研究了不同沉积时间和退火时间对薄膜组成和光学带隙的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪、紫外可见光分光光度计和场发射扫描电子显微镜对样品进行了表征。实验结果表明:在衬底温度、射频功率和气源流量比率一定的条件下,沉积时间对h-BN薄膜成膜质量和光学带隙都有较大影响,且光学带隙与膜厚呈指数关系变化。700℃原位退火不同时间对 h-BN 薄膜的结晶质量有所影响,而物相和光学带隙基本没有改变。

关键词: h-BN薄膜 , 沉积时间 , 退火时间 , 光学带隙

直流反应磁控溅射制备单一相Cu2O薄膜及光电性能研究

王进霞 , 洪瑞金 , 张涛 , 陶春先 , 张大伟

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.04.016

室温下,采用直流反应磁控溅射法制备透明导电氧化亚铜(Cu2O)薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、四探针测试仪及拉曼光谱仪分别研究不同沉积时间下制备的Cu2O薄膜的晶体结构、表面形貌、电阻率及表面增强拉曼散射特性.实验结果表明,沉积时间为3和6 min时,获得单一相的透明导电Cu2O薄膜;随着沉积时间的增加,薄膜由非晶态转变为(111)方向择优生长,薄膜致密且颗粒呈球状,其粗糙度的均方根(RMS)值增大,薄膜电阻率呈下降趋势;以罗丹明B(RhB)为探针分子,表征样品表面增强拉曼活性,通过对比不同样品表面RhB的拉曼光谱,其散射强度随薄膜表面粗糙度的增大而增强.

关键词: 透明导电薄膜 , 氧化亚铜 , 直流反应磁控溅射 , 沉积时间 , 电阻率 , 拉曼光谱

电子束与电阻复合蒸发法制备 Zr-Cu 非晶薄膜及性能表征?

张倩 , 胡青卓 , 张博

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.008

主要采用电子束蒸发与电阻蒸发复合镀膜系统制备 Zr-Cu 二元非晶薄膜,衬底基板无冷却装置。通过X 射线衍射仪(XRD)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、微控四探针测量仪等仪器,系统地研究了样品沉积时间对薄膜厚度、微观结构、表面形貌以及电学性能的影响,另外还分析了与磁控溅射制备的 Zr-Cu 非晶样品的区别。结果显示,该复合镀膜技术制备的 Zrx Cu100-x 非晶薄膜玻璃形成成分范围为 x =30~85;薄膜的结构与性能对沉积时间比较敏感。样品随沉积时间的延长从非晶结构逐渐向非晶纳米晶复合结构转变;相比磁控溅射制备的薄膜样品,复合蒸发法制备的薄膜表面呈现较大尺寸的“团簇”形貌;样品的电阻率和方块电阻随沉积时间的延长逐渐减小。

关键词: Zr-Cu 非晶薄膜 , 复合蒸发 , 沉积时间

沉积时间对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

贾芳 , 曹培江 , 曾玉祥

材料导报

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在氧气气氛中以高纯Zn为(99.999%)靶材,在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了ZnO薄膜的沉积时间对其性能的影响.结果表明,采用PLD法在室温下可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,但室温下沉积的ZnO薄膜的发射性能较差,沉积时间的延长不能改善薄膜的发光性能.

关键词: 脉冲激光沉积 , ZnO薄膜 , 沉积时间

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