退火温度对ZrW2O8薄膜结构和结合力的影响

采用纯ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在石英基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪和表面粗糙轮廓仪研究了薄膜的相组成、表面形貌、薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度.试验结果表明:磁控溅射制备的薄膜为非晶态,在740℃热处理3 min后得到三方相ZrW2O8薄膜,在1 200℃封闭试样的条件下热处理8 min淬火得到立方相ZrW2O8薄膜;随着热处理温度的提高,薄膜的晶粒逐渐长大,平滑致密的表面出现了一些孔洞和缺陷,同时薄膜与基片之间的结合力也逐渐降低.     

碲化铋热电薄膜的电沉积制备与形貌分析

采用电化学沉积法在不锈钢衬底上制备了碲化铋(Bi2Te3)化合物热电薄膜,并利用XRD(X线衍射分析)、SEM(扫描电镜)和AFM(原子力显微镜)对薄膜进行物相分析和形貌观察.首先通过循环伏安法分别对Bi3+和HTeO2+以及他们共存的HNO3溶液进行了测试,确定了Bi2Te3的电化学生长为互诱导二元共沉积过程.然后在-50 mV电位,20 rmA.cm-2电流密度进行电沉积得到Bi2Te3多晶薄膜,XRD分析显示薄膜沿着(110)晶向存在一定程度的择优取向生长.进一步改变沉积电流密度发现,提高沉积电流密度使薄膜晶粒尺寸变小.     

络合剂存在下电沉积的SnS薄膜的结构和Raman光谱

在络合剂EDTA存在且溶液的pH=2.1,沉积电位E=-1.0 V,离子浓度比Sn2+/S2O32-=1/4的条件下,通过改变EDTA的浓度,用阴极恒电位电沉积法在ITO导电玻璃基片上沉积SnS薄膜.结合X射线衍射和表面形貌分析,表明它们是具有正交结构的SnS多晶薄膜,且薄膜的颗粒小、致密性和均匀度较好;对其Ram an光谱研究也进一步说明了薄膜中的主要成分是SnS.     

多弧离子镀沉积TiN-Cu复合膜

利用多弧离子镀的方法,分别在不同弧电流和沉积时间下,在不锈钢基体上沉积TiN-Cu复合膜;对薄膜表面形貌、截面形貌、相组成和硬度进行表征.结果表明,复合膜中的Cu含量、沉积条件对薄膜微观结构和硬度有重要的影响.金属Cu的加入,阻止了TiN柱状晶的生长,改变了纯TiN薄膜的择优取向.当沉积时间为2h,脉冲负偏压为200V时,Cu含量为12.96at%,复合膜硬度达到最大值为2976HV.     

氧化钛和铁酸锌复合薄膜的制备和表征

为了提高氧化钛对可见光的响应,改善其在阴极防护方面的应用,利用液相沉积法在含Zn2+溶液中原位水热转化相结合的新方法,在不锈钢和玻璃表面合成了纳米氧化钛和铁酸锌复合薄膜。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对薄膜的物相和表面形貌进行表征,通过可见-紫外光光度计(UV-vis)测定其光响应范围已拓展到可见光区,用IM6e电化学工作站测定其光生电位负于不锈钢的自腐蚀电位。     

ZrW2O8薄膜的物相转变与负热膨胀系数

以高纯ZrO2和WO3复合氧化物为靶材,采用射频磁控溅射方法在石英基片上制备ZrW2O8薄膜.对不同热处理温度后的薄膜进行XRD分析,结果表明,在650 ℃下薄膜为无定形,ZrW2O8晶化起始温度为650 ℃,当热处理温度高于1 100 ℃时,薄膜主要由ZrO2相组成.进一步采用高温XRD分析薄膜物相,发现在720 ℃时,能获得较纯的ZrW2O8薄膜.根据ZrW2O8晶面(2 1 1)间距随温度变化的结果,计算所制备的薄膜态ZrW2O8的热膨胀系数为-2.54×10-5/℃.SEM分析结果显示在ZrW2O8相所存在的温度范围内,薄膜非常致密而无明显孔洞.     

超级电容器RuO_2·nH_2O电极材料的热处理工艺

以RuCl_3·3H_2O水溶液为电沉积液,采用直流一示差脉冲组合电沉积技术制备超级电容器用钽基RuO_2·nH_2O薄膜阴极材料.借助扫描电镜、X射线衍射仪和电化学分析仪,研究RuO_2·nH_2O薄膜的微观形貌、物相结构、循环伏安和充放电性能.实验结果表明:RuCl_3H_2O先驱体经热处理后转变成RuO_2·nH_2O薄膜,呈不定形结构时能获得较大的比电容;随着热处理温度的升高,薄膜材料的附着力提高,RuO_2·nH_2O薄膜由不定形结构向晶体结构转变,随之薄膜的比电容下降;在300℃热处理的RuO_2·nH_2O薄膜电极材料,其比电容为466 F/g,薄膜与钽基体的附着力为11.3 MPa,薄膜的单位面积质量为2.5 mg/cm~2,1 000次充放电循环后比电容为循环前的93.1%.     

顺序离子束溅射沉积制备GdAlO3单一晶相薄膜技术

顺序沉积薄膜制备技术包括前驱薄膜制备和后期薄膜热处理技术，特别适合复杂组分的薄膜制备．采用IM100离子束材料芯片沉积仪在MgO(100)基片上顺序沉积Gd2O3和Al单层薄膜，经后续低温扩散和高温晶化两步热处理得到GdAlO3单一晶相薄膜．以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段，分析所得GdAlO3薄膜的晶体结构和微观形貌，考察热处理过程对GdAlO3薄膜生长过程及微观结构的影响．实验结果表明顺序沉积薄膜制备技术具有化学计量比控制精确的优点，两步热处理可以得到结晶状况良好的单相结晶薄膜．     

镧钛酸铅铁电薄膜的快速热处理研究

以不同热处理温度和保温时间的组合条件，对在不同种基片上制备的镧钛酸铅薄膜进行了快速热处理，主要研究了快速热处理工艺对薄膜相结构、化学组成、形貌的影响，并给出了典型样品的介电和铁电性能。实验结果表明：在较宽的热处理温度和保温时间薄内，都可得到无裂纹、均匀致密、晶粒大小约２０ｎｍ的纯钙钛矿结构薄膜；不同的基片对薄膜的结晶有不同的影响；铂电极有利于薄膜结晶。在７００℃保温６０ｓ的样品，１ｋＨｚ时介电常数     

柠檬酸为配位剂对Pr3+掺杂CaTiO3薄膜发光性能的影响

主要研究了配位剂柠檬酸对溶胶-凝胶法制备CaTiO3：Pr^3＋薄膜发光性能的影响．以乙酸、乙二醇甲醚为溶剂,合成了加入柠檬酸为配位剂和未加入柠檬酸的Pr^3＋掺杂CaTiO3溶胶,并使用旋涂法在硅基片上制备了不同退火温度下的CaTiO3：Pr3^3＋发光薄膜．用X射线衍射和原子力显微镜分析了薄膜的相组成及表面形貌,并使用荧光光谱仪对薄膜的发光性能进行表征．研究发现硅基上制备CaTiO3：Pr^3＋薄膜在1000℃发光性能最佳,而柠檬酸的加入有效地改变了薄膜的表面形貌,较高的表面粗糙度和较大的颗粒大小使得CaTiO3：Pr^3＋薄膜具有更好的发光性能．     

在MgO(001)基板上生长连续的L10-FePt 纳米薄膜

用磁控溅射法在加热到400℃的MgO(001)基片上沉积了总厚度为25 nm 的[Fe(0.6 nm)/Fe_30.5Pt_69.5(1.9nm)]₁₀ 多层连续薄膜, 并对其在[500, 900]℃的温度范围进行了3h 的真空热处理. 结果表明, 薄膜在沉积过程中发生了层间扩散, 形成A1 相的FePt 合金, 表现为软磁特性; 热处理温度高于700℃时, 薄膜内形成L1₀ 相的(001)织构, 其单轴磁晶各向异性能高于2.5×10⁷ erg cc^-1; 薄膜能在800℃以下保持形貌连续. 借助于半导体载流子扩散和复合模型, 对薄膜在高温下形貌保持连续的机理进行了探讨. 分析认为, 虽然薄膜在沉积过程中发生了层间扩散, 但内部仍然残存微弱的周期性成分起伏, 这可以有效阻碍热处理过程中因相变而引起的Pt 元素析出, 从而抑制了因形成富Pt 晶界而导致的形貌不连续. 这种薄膜可以方便地用于微加工制作磁性阵列和隧道结.     

偏压对低气压等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的结构和性能的影响

使用等离子体增强化学气相沉积(PE-CVD)的方法,以TTIP (Ti(OC4H7)4)为单体,用氧气为载气,以脉冲偏压为辅助在室温的玻璃基片上沉积无定型TiO2薄膜,分析探讨在射频等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的过程中,基片上施加脉冲偏压和远离脉冲偏压的情况下成膜的比较.在沉积的过程中.利用USB-2000型光纤光谱仪对等离子体的发射光谱进行测量.定性分析等离子体沉积过程中的成分组成.用UV-1901探讨薄膜的光学特性,发现紫外和近紫外区域有一定吸收;用扫描电镜分析薄膜表面形貌的变化.可以看到偏压下的薄膜致密无孔,而远离偏压下的薄膜形貌粗糙;用红外光谱分析薄膜的结构组成,可以看到明显的T1-O吸收峰.脉冲偏压下得到的薄膜在化学、光学以及电学方面有很好应用前景.     

硫化温度和时间对Sn_xS_y薄膜结构和成分的影响

用热蒸发技术在玻璃基片上沉积一层Sn薄膜,在真空条件下,将其在150~300℃下硫化30~60 min.对在不同温度和时间下硫化的薄膜进行结构、成分和表面形貌分析,结果表明:在不同温度和不同时间下硫化,所得到的薄膜在物相结构、成分和表面形貌上都存在差异.当硫化温度为240℃、硫化时间为45 min时,所制得的薄膜为正交结构的SnS多晶薄膜,其均匀性、致密性以及对基片的附着力都较好,具有(111)方向优先生长,薄膜粒径在200~800 nm,且晶格常数与标样的数值吻合很好.     

退火方式对镍钛钪合金薄膜微结构的影响

选用具有氮化硅镀层的硅片做为基片,采用磁控溅射方法制备了近等原子比镍钛钪合金薄膜,分别采用快速热处理和传统热处理对合金薄膜进行了退火,使用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了薄膜的微结构和表面形貌。结果显示薄膜呈现柱状生长,不同的退火方式影响薄膜的析出相,快速退火处理后,随着钪含量的增加,B2奥氏体相占优并伴随Ni4Ti3析出相;而传统热处理过程还会析出Ti2Ni相。     

热处理对铜基碳纳米管复合镀膜结构和性能的影响

研究热处理工艺参数对铜基碳纳米管复合薄膜的微观结构和性能的影响,采用超声辅助脉冲电流复合电沉积法在不锈钢基板上沉积制备铜基碳纳米管复合镀膜,再将制备的复合薄膜在H₂中进行热处理.利用X射线衍射谱仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）以及四探针电阻率仪等对热处理后的铜基碳纳米管复合镀膜进行了测试.结果表明,随着热处理温度和时间的变化,复合铜膜的结构、形貌及性能也相应变化;当热处理参数为400℃×2 h时,铜基碳纳米管薄膜的各项性能最佳.     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜及其磁性能研究

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺成功制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过X射线衍射仪(XRD) 、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析探讨了复合薄膜相结构和表面形貌,使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能.研究发现:复合薄膜中两相组分晶体各自析出长大,没有生成新的物相,薄膜生长过程中TiO2网状结构起到控制CoFe2O4的晶粒大小的作用.对比不同温度下薄膜的形貌,得出薄膜的形貌对热处理温度依赖性较大,前驱液为pH =2-3、热处理温度为800℃时,可得到平整的纳米CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

中频磁控溅射制备a-C∶H薄膜中沉积功率的影响

采用中频反应磁控溅射方法,在不同溅射沉积功率下,在单晶Si基片上沉积了a-C∶H薄膜.研究了不同沉积功率对a-C∶H薄膜的形貌、硬度、弹性的影响,并用Raman和FITR分析了引起a-C∶H薄膜形貌和力学性能变化的原因.结果表明,沉积功率对薄膜的形貌、硬度和弹性都有很大的影响,在功率为140 W时沉积的a-C∶H薄膜表面致密,具有最大的硬度和弹性模量.     

Fe掺杂对TiO_2薄膜材料晶体结构转变的影响

应用直流磁控溅射方法并结合原位退火工艺,在普通玻璃基片上制备了不同Fe掺杂的TiO2薄膜,沉积过程中保持基底温度300℃.实验结果表明,退火氛围及Fe的掺杂量对TiO2薄膜的结晶状态、微结构及形貌都有很大影响.真空中500℃下退火0.5 h的Fe-TiO2薄膜样品表现为非晶态结构,而空气中500℃下退火0.5 h的该样品则结晶状态良好;随着Fe掺杂量的增加,TiO2薄膜样品逐渐由锐钛矿相向金红石相转变.     

γ′-Fe4N薄膜的制备及其磁性

采用直流磁控溅射方法, 以Ar/N₂为放电气体（N₂/(Ar+N₂)=10％）, 在玻璃和NaCl(100)单晶片上分别沉积获得Fe-N薄膜样品. 利用X射线衍射(XRD)、 原子力显微镜(AFM)和超导量子干涉仪(SQUID)对样品的结构、 形貌和磁性能进行分析, 研究基片和基片温度等条件对薄膜的影响. 结果表明, 以NaCl单晶为基片获得单相γ′-Fe₄N薄膜, 与玻璃基片相比可降低其生成的基片温度并可扩大形成温度的范围, 且比饱和磁化强度略有增大.      

中频磁控溅射制备a-C:H薄膜中沉积功率的影响

采用中频反应磁控溅射方法,在不同溅射沉积功率下,在单晶Si基片上沉积了a-C:H薄膜.研究了不同沉积功率对a-C:H薄膜的形貌、硬度、弹性的影响,并用Raman和FITR分析了引起a-C:H薄膜形貌和力学性能变化的原因.结果表明,沉积功率对薄膜的形貌、硬度和弹性都有很大的影响,在功率为140 W时沉积的a-C:H薄膜表面致密,具有最大的硬度和弹性模量.