溅射参数对非晶态CoFeNiNbSiB软磁薄膜性质的影响

系统研究了溅射工艺对非晶磁性薄膜的影响,发现在不同的氩气压下,薄膜的磁学性质随负偏压有不同的变化关系。采用电子探针、扫描电子显微镜等测试手段,发现在不同的溅射条件下,非晶膜的微观结构不同。在较高氩气压下,膜中会出现许多圆柱形结构,从而引起膜的软磁性能下降。分析了造成这种结构差别的原因。采用最佳溅射条件,制出了性能优良的非晶态软磁薄膜。     

普通碳钢的一种PVD镀膜及其耐蚀性研究

为了提高水力喷射压裂中喷嘴的耐蚀耐磨性,使用普通碳钢进行PVD镀膜,研究了3种镀膜试样的表面物理性能和脉冲负偏压的影响,采用失重法、电化学法和XRD等测试了PVD镀膜的耐蚀性。结果表明:脉冲负偏压在–400～–700 V,镀层的沉积速率和显微硬度随负偏压的增大而降低,膜基结合力先增加后减小;在高流速下,3种试样均表现出良好的耐磨蚀性,模拟地层水流速为6 m/s时,碳钢的磨蚀速率是镀膜试样的4倍;单因素条件下,3种镀膜的腐蚀速率随Cl浓度增加先增加后减小,随pH值增加而减小;3种镀膜中AlCrN(厚)镀膜的耐蚀性最佳,这与镀膜的致密性和牺牲阳极保护作用有关。     

负偏压对电弧离子镀CrAlN涂层组织和性能的影响

采用电弧离子镀技术在高速钢基底上沉积CrAlN涂层.对CrAlN涂层的表面形貌、微观组织、显微硬度、结合强度、摩擦学性能进行了分析,研究了负偏压对CrAlN涂层组织和性能的影响.结果表明:在一定范围内随着负偏压的增加,涂层表面大颗粒数量逐渐减少,涂层变得更加致密;但过大的负偏压导致离子轰击作用过强,使涂层表面再次出现缺陷.当负偏压为 -200V时,涂层的晶粒尺寸最小,并具有良好的结晶度.涂层的显微硬度和结合强度均随负偏压的增加呈现出先增加后减小的趋势. 当负偏压为 -200V时,显微硬度达到最大值,为28.6GPa,同时具有最好的摩擦学性能.     

衬底负偏压溅射对ZrN薄膜性能的影响研究

本文采用S-抢磁控溅射系统淀积ZrN薄膜,用扫描电镜、X射线衍射、反射电子衍射、俄歇电子能谱和电学测量等方法研究了衬底负偏压溅射和溅射两种工艺方法淀积的ZrN薄膜的结构、组分和薄膜电阻率。结果表明,适当增大溅射功率,采用衬底负偏压溅射方法,有效地减少了氧的沾污,使得所淀积的ZrN薄膜的电学性能有明显改善。     

磁控溅射TiN薄膜工艺参数对显微硬度的影响

测试了各种工艺参数下磁控溅射制备TiN薄膜的显微硬度，并研究了TiN薄膜硬度随偏压、N2流量及溅射功率的变化．实验结果表明：N2流量对薄膜性能和结构影响较大，随着N2流量的增加，氮化钛薄膜的硬度先急剧上升，到15mL／s时达到最大值，然后氮化钛薄膜硬度平缓下降，在无偏压的情况下，氮化钛薄膜的硬度很低，加偏压后，由于离子轰击作用，薄膜硬度增加，但过高的负偏压反而会降低氮化钛薄膜硬度．     

溅射功率对掺铝氧化锌薄膜光电学性质的影响

利用射频磁控溅射在BK-7玻璃基片上沉积掺铝氧化锌薄膜,研究溅射功率对薄膜光电性能的影响.当溅射功率从250 W增加到400 W时,X射线衍射的结果发现,250 W制备的薄膜只有(002)衍射峰,而300 W以上的样品则出现了新的(101)衍射峰;而且随着溅射功率的增加,(002)峰的强度减弱,(101)峰的强度增强.薄膜的厚度随溅射功率的增加而变厚,电阻率随溅射功率的增加而减小,从200 W功率时的24.6×1-0 4Ωcm减小到400W时的7.2×1-0 4Ωcm.样品在可见光区域的平均光学透射率都大于85%,其光学带隙随载流子浓度的减小而减小.     

A3钢基体磁控溅射离子镀铝膜的物相分析

本文应用 Ｘ射线衍射分析和电子衍射分析研究了Ａ３钢基体磁控溅射离子镀铝 膜的相组成，结果表明，膜的相组成主要是基板负偏压所决定的。文中论述了正离子 对基板的溅射作用所引起的靶材原子和基板（基体）原子在基板上共同沉积的成膜机 理。     

激基复合物器件的光电流和光致发光磁效应

本文制备了一系列不同浓度、厚度和禁带宽度的激基复合物光电器件,在325 nm激光照射下,测量了不同偏压和温度下器件的光电流磁效应(Magneto-photocurrent, MPC)和光致发光磁效应(Magneto-photoluminescence,MPL).实验发现,在不同温度下,尽管器件的MPC和MPL线型均表现为ISC (Intersystem Crossing, ISC)过程主导的指纹式响应曲线,但其偏压依赖关系却完全不同,即MPC幅值随外加负偏压的增加而减小,随外加正偏压的增加先增加后减小;而MPL幅值与外加偏压无关.此外,随着浓度的增加, MPC幅值逐渐减弱, MPL幅值先增大后减小;随着厚度的增加, MPC幅值减小, MPL幅值保持不变.另外, MPC幅值在禁带宽度较小的激基复合物器件中表现更大.分析认为, MPC幅值变化是由器件中ISC过程与激子的解离和传输作用共同决定,而界面处激子的辐射与ISC过程的竞争则会影响MPL幅值的变化.该工作对理解光激发下激基复合物器件的微观机制具有一定的参考价值.     

慢正电子技术研究ZrO2(Y2O3)薄膜的温度效应

用慢正电子技术研究了在溅射时不加偏压 ,纯 Ar气氛 ,基片分别为加热 3 0 0℃和不加热的情况下制备的 No.2系列和 No.7系列的用 Y2 O3稳定的 Zr O2 薄膜 (简称 YSZ膜 ) .研究发现 :YSZ膜心部区 S参数随退火温度升高而降低 ;YSZ膜的过渡区宽度随退火温度升高而变窄 ;基片加热 ,有助于获得稳定、均匀、致密的薄膜组织     

DyFeCo磁光薄膜的溅射工艺研究

采用射频磁控溅射方法制备了ＤｙＦｅＣｏ非晶磁光薄膜，研究了氩气压、溅射功率对ＤｙＦｅＣｏ薄膜性能的影响．实验表明：反射率随氩气压升高而降低，矫顽力随氩气压升高而逐渐增大，达到一定值时克尔回线反向，随后矫顽力又逐渐减小，高气压下的矫顽力温度特性较低气压下的矫顽力温度特性要好，但氩气压进一步升高，磁光克尔回线矩形度变差．本征磁光克尔角随氩气压升高而增大，到达最大值后又逐渐减小．反射率随溅射功率增加而升高，到达最大值后又逐渐下降．矫顽力随溅射功率增加而逐渐增大，到达最大值后，磁光克尔回线反向，然后矫顽力又逐渐减小     

基片负偏压对PEMSIP法TiN涂层的影响

应用Ｘ射线衍射分析研究了基片负偏压对ＰＥＭＳＩＰ法ＴｉＮ涂层相组成的影响；结果表明，随着基片负偏压增加，膜层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展，进而影响膜层的硬度。通过微区化学成分分析（ＥＤＳ）研究了膜基界面附近的成分分布。结果表明，界面处有过渡层；偏压愈高，过渡层愈显著。     

慢正电子技术研究ZrO2（Y2O3）薄膜的温度效应

用慢正电子技术研究了在溅射时不加偏压，纯Ａｒ气氛，基片分别为加热３００℃和不加热的情况下制备的Ｎｏ．２系列和Ｎｏ．７系列的用Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２薄膜（简称ＹＳＺ膜）。研究发现：ＹＳＺ膜心部区Ｓ参数随退火温度升高而降低；ＹＳＺ膜的过渡区宽度随退火温度升高而变窄；基片加热，有助于获得稳定、均匀、致密的薄膜组织。     

基体偏压对磁控溅射TiAlN薄膜性能的影响

采用中频孪生磁控溅射技术,以Q235碳钢为基体,通过调整薄膜沉积过程中基体负偏压大小,制备TiAlN薄膜.采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜表面形貌,采用动电位极化试验研究薄膜的电化学腐蚀行为,用台阶仪和显微硬度计测量薄膜的厚度和硬度,用X-射线光电子能谱仪测试薄膜的组织成分.结果表明,TiAlN薄膜表面平整,粗糙度低.随偏压的增大,膜厚、显微硬度和耐腐蚀性都呈现也先增大,后减小的趋势.当负偏压增大到60 V时,薄膜的腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-256.2 mV和7.81×10-6A/cm2,抗腐蚀能力最强.X射线光电子能谱(XPS)检测结果表明,随负偏压幅的增大,Al/Ti原子比降低.     

负偏压增强离子表面扩散机制

对利用热灯丝ＣＶＤ沉积金刚石膜时负衬底偏压强金刚石的核化过程进行了分析。结合等离子体和碰撞等有关理论,从理论上初步地研究了负衬底偏压对增强活性离子沿衬底表面扩散的影响,给出了扩散九,扩散距离与负底偏压之间的关系。结果表明扩散系数和扩散距离都随着负衬底偏压的增大而增大。     

2507双相不锈钢在SO2污染模拟海水中的腐蚀行为

采用开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了2507双相不锈钢在含不同浓度(0,0.001和0.01 mol·L-1)NaHSO3模拟海水中的腐蚀行为.研究表明:开路电位随NaHSO3浓度的增加而负移,腐蚀倾向增大;电荷转移电阻Rt随浓度的增加而减小,耐蚀性降低;2507不锈钢的腐蚀形态为局部腐蚀,点蚀程度随浓度升高有所加剧,腐蚀速率随浓度的增加而增大;Mott-Schottky曲线和成膜后电化学阻抗谱测试表明,NaHSO3的加入增加了2507不锈钢表面钝化膜的点缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性,电荷转移阻力减小,腐蚀更容易发生.这可能归因于NaHSO3的加入增加了模拟海水的酸度,并随NaHSO3浓度的增加促进了不锈钢表面钝化膜的破坏.     

溅射时间对γ′-Fe_4N薄膜的磁性影响

采用直流磁控溅射方法,以Ar/N2作为放电气体(N2/(Ar N2)=10%),在玻璃衬底上于不同溅射时间获得了γ′-Fe4N单相薄膜。利用X射线衍射(XRD)和超导量子干涉仪(SQUID)研究了溅射时间对薄膜的生长及磁性性能的影响。结果表明薄膜样品明显沿γ′-Fe4N(111)晶面择优取向进行生长,其(111)晶面平行于样品的膜面。随溅射时间的增加,薄膜样品的晶粒尺寸没有明显的变化,薄膜厚度和矫顽力随溅射时间的增加而显著增大。     

溅射时间对γ′-Fe4N薄膜的磁性影响

采用直流磁控溅射方法,以Ar/N2作为放电气体（N2/（Ar＋N2）=10%）,在玻璃衬底上于不同溅射时间获得了γ′-Fe4N单相薄膜。利用X射线衍射（XRD）和超导量子干涉仪（SQUID）研究了溅射时间对薄膜的生长及磁性性能的影响。结果表明薄膜样品明显沿γ′-Fe4N（111）晶面择优取向进行生长,其（111）晶面平行于样品的膜面。随溅射时间的增加,薄膜样品的晶粒尺寸没有明显的变化,薄膜厚度和矫顽力随溅射时间的增加而显著增大。     

射频溅射法制备氟碳高分子膜的泛黄问题研究

为改善射频溅射法制备的防水透湿涂层的外观和拒水性，对涤纶织物基底上的溅射氟碳高分子膜的泛黄问题进行了研究，采用颜色光学中测定色差的方法对泛黄程度作了定量测试，得出不同功率、工作压力和靶距与膜的泛黄程度间的关系，测试结果表明，泛黄程度随着溅射功率的增加而增加，随着工作压力的增加而减小。     

TiN薄膜的制备及其纳米力学性能研究

采用磁控溅射工艺制备了TiN薄膜,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜和纳米压痕仪等设备,研究了薄膜制备工艺参数(如基体温度、溅射功率、基体负偏压等)对薄膜的相结构、表面微观形貌、纳米硬度、弹性模量等的影响。结果表明:TiN薄膜为多晶态,其溅射功率、基体负偏压和基体温度等条件对薄膜的形貌、结构及纳米硬度、弹性模量等的影响比较复杂。     

DyFeCo磁光薄膜的制备和特性研究

本文采用射频磁控溅射方法制备了ＤｙＦｅＣｏ非晶磁光薄膜，研究了氩气压，溅射功率对ＤｙＦｅＣｏ薄膜性能的影响，实验表明：反射率随氩气压升高而降低，矫顽力随氩气压升高而逐渐增大，达到一定值时克尔回线反向，随后矫顽力又逐渐减少，高气压下的矫顽力温度特性较低气压下的矫顽力温度特性要好，但氩气压进一步升高，磁光克尔回线矩形度变差，本征磁光克尔角随氩气压升高而增大，到达最大值后又逐渐减少。反射率随溅射功率增加而升高，到达最大值后又逐渐下降，矫顽力随溅射功率增加而逐渐增大，到达最大值后，磁光克尔回线反向，然后矫顽力又逐渐减小。为了满足高信噪比，记录信息稳定的磁光记录要求，氩气压选为３．５—５．５Ｔｏｒｒ、溅射功率选为３００Ｗ—３５０Ｗ较佳。