C+离子注入与CoSi2薄膜应力的研究

根据改进的Thomas-Fermi-Dirac模型,分析了CoSi 2 薄膜中本征应力的起源,证明了基体与薄膜的原子表面电子密度差是薄膜本征应力的来源.实验在Si(100)基体注入碳离子(C + ),然后沉积钴(Co)薄膜,再进行快速退火(Rapid Thermal Annealing,简称RTA)形成二硅化钴(CoSi 2 )薄膜,发现薄膜中的应力随C + 离子注入剂量的增加而减少,理论计算了由C + 离子注入引起的应力减小的数值,并与实验结果进行了比较.     

CoSi2薄膜内应力的微观机制研究

通过晶体价键理论与电子密度理论的结合，推算出CoSi2的表面电子密度，从理论上分析了p型Si衬底的掺杂浓度对CoSi2薄膜内应力的影响，并从实验上给予了验证。     

CoSi2薄膜内应力的微观机制研究

通过晶体价键理论与电子密度理论的结合,推算出CoSi2的表面电子密度,从理论上分析了p型Si衬底的掺杂浓度对CoSi2薄膜内应力的影响,并从实验上给予了验证.     

PLD沉积DLC薄膜过程中碳等离子体的发射光谱特性

采用脉冲激光沉积方法,通过改变脉冲激光能量在单晶硅衬底上制备了类金刚石薄膜,利用椭圆偏振光谱和拉曼光谱对得到的薄膜进行测试,并对沉积过程中的碳等离子体发射光谱进行了研究。薄膜测试结果表明,随着脉冲激光能量的增大,薄膜sp^3成分增多。沉积过程中的碳等离子体发射光谱原位监测表明,随着脉冲激光能量的增大,C、C^＋、C^2＋粒子发射光谱强度增强,根据应力模型薄膜sp^3成分增多,与薄膜测试结果一致。并且发现C^＋粒子在形成sp^3键过程中起到了非常重要的作用。     

硅油基底上楔形钴薄膜的褶皱形貌研究

利用玻璃盖片的遮挡效应，采用直流磁控溅射方法在硅油基底上成功制备出膜厚连续变化的楔形钴薄膜系统，并研究了该薄膜的内应力释放模式，实验表明，沉积过程中系统受热膨胀，随后的冷却过程导致钴薄膜中产生较大的压缩应力，并形成多种特征的褶皱形貌。在楔形薄膜和平整薄膜的过渡区域，发现存在明显的分界线，边界对褶皱的取向具有较强的调控作用（褶皱基本垂直于分界线），并可用薄膜的应力模型进行解释。在楔形薄膜区域，褶皱的波长随距离的增加明显减小，反映出薄膜厚度随距离的变化规律：在距离小于500μm时，薄膜厚度均匀递减；当距离大于500μml时，薄膜厚度的衰减趋势变缓；当距离接近于90μm时，褶皱已很难分辨，薄膜厚度也趋近于零。     

(Ti,Zr)N复合薄膜的微观结构及性能

利用电弧离子镀方法，对独立的Ti靶和Zr靶的电流进行控制，成功地在高速钢基体上制备了不同成分配比的（Ti,Zr)N薄膜，透射电子显微镜结果表明：（Ti,Zr)N薄膜为单一的fcc结构，采用X射线衍射分析显示；（Ti,Zr)N薄膜出现分离的（Ti,Zr)N,(Zr,Ti)N,TiN,ZrN的混合相结合，（Ti,Zr)N膜层随弧电流的增加，择优取向从（220）→（111）（220）→（111）变化，显微硬度测试表明，薄膜具有很高的硬度，在较宽的成分薄围内硬度基本保持一致，同时探讨了（Ti,Zr)N薄膜的宏观残余应力，显微硬度之间的关系及其微观机制。     

沉积速率对HfO_2薄膜应力和光学特性的影响

利用电子枪蒸镀法制备了HfO2薄膜,控制沉积速率分别为3.3/s、5.5/s和9.6/s.利用ZGYO干涉仪、UV3101-PC分光光度计、D/Max-ⅢA型X射线衍射仪和JSM-6700F冷场发射扫描电镜对样品进行了测试.结果表明:在本实验条件下制备的HfO2薄膜都是非晶态结构.样品的残余应力与本征应力变化趋势相同,都随沉积速率的加快先增后减,沉积速率为3.3/s时应力最小.不同沉积速率下制备样品的折射率都是正常色散,3.3/s沉积的样品色散较小并且有较好的表面平整度.这些结果为制备高性能HfO2薄膜提供参考.     

Al离子注入Al—SiO2的研究

在Ａｌ－ＳｉＯ２系统中进行Ａｌ离子注入以改善Ａｌ膜质量和提高其与ＳｉＯ２基底的结合力；注入能量为７０ｋｅＶ，注入剂量分别为５×１０１５／ｃｍ２和５×１０１６／ｃｍ２Ａｌ离子．结果表明注入后膜基结合力提高了１０倍以上，显微硬度也明显提高．然而，高剂量注入导致薄膜中拉应力的产生，降低了膜基结合力．Ａｌ离子注入还使薄膜晶粒细化，从而改善薄膜的韧性．     

Co和Nb掺杂PZT铁电薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在LaNiO3／Si衬底上制备了PbCoy（Zrx，Ti1-x）O3（PCZT）与PbCoyNbx（ZrxTi1-x）O3PCNZT）铁电薄膜，实验发现钴掺杂PZT比例为12mol％时，PCZT薄膜具有优良的铁电性和介电性，但是漏电流较大．为了能够很好地弥补PCZT薄膜漏电流太大的缺点，在12mol％Co掺杂的PCZT薄膜中掺入不同比例的Nb（在1mol%～10mol％掺杂范围内），实验结果表明，Nb掺杂比例越大，PCNZT薄膜的漏电流越小，但同时Nb掺杂减小了PCZT薄膜的剩余极化强度和介电常数．     

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛（TiN）薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明：所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸（26.9 nm）和最大的显微硬度（2204 HV）.     

CVD金刚石涂层硬质合金工具表面预处理新技术

研究了利用(KOH K3(Fe(CN)6) H2O和H2SO4 H2O2)两种溶液浸蚀硬质合金基体，分别选择性刻蚀WC和Co的表面预处理过程．在浸蚀过的硬质合金基体上，用强电流直流伸展电弧等离子体CVD法沉积金刚石薄膜涂层．结果表明，两步混合处理法不仅可以有效地去除硬质合金基体表面的钴，而且还显著粗化硬质合金基体表面，提高了金刚石薄膜的质量和涂层的附着力．     

本征超导辐射探测器的研究

报道了本征超导辐射探测器的实验过程及结果分析，探测器是利用超导的临界电流与温度的关系来工作的，而且完全工作在超导本征态，高温超导薄膜为采用准分子激光消融法制备的ＹＢＣＯ外延超导薄膜。采用离子束地刻蚀进行器件的图形制备，在８￣１４μｍ红外波段进行了探测器的光响应测试，调制频率为１０Ｈｚ时，探测器的等效噪声功率（ＮＥＰ）为１．８×１０＾－１２Ｗ·Ｈｚ＾－１／２；归一化探测度为２．５×１０＾９ｃｍ·Ｈｚ     

本征超导辐射探测器的研究

报道了本征超导辐射探测器的实验过程及结果分析．探测器是利用超导的临界电流与温度的关系（Ｉｃ－Ｔ）来工作的，而且完全工作在超导本征态．高温超导薄膜为采用准分子激光消融法制备的ＹＢＣＯ外延超导薄膜．采用离子束干法刻蚀进行器件的图形制备．在８～１４μｍ红外波段进行了探测器的光响应测试．调制频率为１０Ｈｚ时，探测器的等效噪声功率（ＮＥＰ）为１．８×１０－１２Ｗ·Ｈｚ－１／２；归一化探测度为２．５×１０９ｃｍ·Ｈｚ１／２·Ｗ－１．实验表明，在低于Ｔｃ的温度范围内，探测器具有平坦的光响应与温度的曲线，从而克服了传统的Ｂｏｌｏｍｅｔｅｒ探测器工作温度过窄的缺点．     

Ni膜与Ti基体之间的界面结合能研究

报道了用断裂力学的三点弯曲实验测试Ni膜与Ti基体之间的膜基界面结合能G,并与剥离实验结果以及Miedema模型计算结果进行了对比.结果表明:断裂力学方法测得的界面结合能G随基体的表面粗糙度R a 值的增大而增大,而与薄膜厚度无关;断裂力学方法测得的本征界面结合能与Miedema模型计算结果一致,而与剥离实验结果有差距,但仍具有可比性.文中还讨论了用断裂力学三点弯曲实验方法测量膜基界面结合能的适用范围.     

不同基体上磁控溅射镍铬薄膜电镀后附着力研究

实验研究了Al2O3陶瓷基板、银钯电极、树脂保护层三类基体材料共12种基体与镍铬薄膜的附着力,优选得出可以获得良好薄膜端电极附着力的材料用于片式电阻器的生产,结合薄膜与基体的附着机理解释了不同基体材料对薄膜附着力的影响。     

阴极弧电流对TiN及(TiTa)N薄膜结构和性能影响

利用电弧离子镀技术在高速钢基体上制备了TiN和（TiTa)N薄膜，采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对薄膜的微观组织结构进行了系统分析，研究结果显示：随着阴极弧电流的增加，沉积温度线性上升，薄膜由（111）织构向无择优取向转化，阴极弧电流对TiN薄膜的显微硬度影响较大，而对（TiTa）N薄膜的显微硬度无显著影响，此外，讨论了阴极弧电流对TiN和（TiTa)N薄膜的微观组织和性能的影响机制。     

NaF薄膜的结构与应力分析

采用脉冲激光沉积（PLD）法在Si（100）衬底上生长了NaF薄膜．分别用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对薄膜的微观结构、表面形貌以及薄膜应力进行了表征与分析．AFM测试结果表明，低激光能量密度下制备的薄膜表面均匀、致密，均方根粗糙度（Rms）仅为0．538nm；XRD分析结果表明，用脉冲激光沉积方法制备的氟化钠薄膜在（222）晶面有明显的择优取向．应力分析薄膜的残余应力为压应力，应力大小随激光能量密度的增加而增加；XPS分析结果表明，热蒸发制备的NaF薄膜氧含量明显高于PLD方法制备的NaF薄膜的氧含量．热蒸发方法制备的薄膜中的氧含主要来源于水中的氧，PLD方法制备的薄膜中的氧主要来源于游离态氧，说明PLD方法制备的薄膜不容易潮解．     

物理气相沉积法制备薄膜的内应力形成机理及测量方法

本文介绍了用物理气相沉积（PVD）方法制备薄膜的应力与微观结构的变化，及它们之间的相互关系，总结了应力产生的模型和机理。并就岛状模式生长多晶薄膜中的应力可逆现象给予了关注。最后，总结了当前薄膜应办的测试方法。     

Sol-Gel法制备PI/SiO2纳米复合薄膜及结构与性能

采用溶胶凝胶法（Sol-Gel）制备了二氧化硅不同质量分数的聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO₂）纳米复合薄膜。并用TEM、力学性能、吸水性能及介电性能测试等方法研究了薄膜的结构与性能。结果表明，SiO₂微粒均匀分散在PI基体中，粒径随着SiO₂含量的增加而增大；当SiO₂质量分数在20%以内时对PI基体有增强作用，且在10%左右拉伸强度达到最大，而吸水率逐渐减小，介电常数则变化不大。     

线性时滞系统的Riesz基生成问题

Riesz基问题是分布参数理论的基础问题之一，文章研究Hibert空间M2（[hp，0]；C^n）上时滞系统的广义本征元的Riesz基生成问题，给出了一个例子，使得其本征元不为其状态空间M2（[-1，0]；C^2）上的Riesz基。