基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响

采用离子束溅法，在单晶Si（100）基片上制备CNx薄膜。研究了基片温度对CNx薄膜性能和结构的影响。结果表明：随着基片温度的提高，薄膜生长致密，表面光滑；薄膜硬度逐渐提高，但温度升高到200℃后，硬度增加缓慢。同时，基片温度升高使薄膜中的N含量增加，促进C－N化合物结晶。X射线衍射结果证明在850℃时，薄膜中产生α－C3N4晶相。     

热阴极鞍场离子源及其在光学薄膜技术中的应用

论述了离子束辅助蒸发光学薄膜技术对离子源的要求，给出热阴极鞍场离子源的 特性及其用于辅助蒸发光学薄膜的实验研究结果。从ＺｒＯ２薄膜的光谱特性及折射率的 测量；膜层剖面的透射电子显微镜和膜层结构的Ｘ衍射分析证实了离子束辅助蒸发对 光学薄膜特性改善的效果。     

等离子体镀光学薄膜的数学模型

从电离气体等离子体的基本性质入手,分析了处于等离子体中的基片表面鞘层及基片悬浮电位的形成,计算了正离子进入势垒到达基片的条件、基片的悬浮电位、到达基片的正离子流的密度,以及入射基片的正离子的能量,从而建立起等离子体镀光学膜的数学模型。     

实现水蒸汽滴状冷凝的表面材料研究

分别采用离子注入，等离子体聚合和动态离子束混合注入技术在黄铜管外表面制备了具有低表面能的非晶态离子注氮合金，聚六氟丙烯和聚四氟乙烯表面，实现了水蒸汽在常压下的滴状冷凝，实验结果表明，各种表面均能提高冷凝传热系数约２０倍，由于不同技术制备的表面形成滴状准凝的机制不同，各具有不同的特性，分析讨论了各种技术制备低表面能表面的特点及其应用前景。     

等离子体辅助电子枪蒸发制备A lN薄膜及等离子体参数诊断

采用射频TCP(Transverse coup led p lasm a)等离子体辅助电子枪蒸发技术首次在室温下制备了氮化铝薄膜,用傅立叶变换红外光谱仪分析了氮化铝薄膜红外光谱的特性.利用朗缪尔静电单探针诊断了射频TCP离子束辅助电子枪蒸发镀膜装置反应室内等离子体密度的空间分布规律,并分析了气压对等离子体分布的影响.离子源口等离子体密度较大,但分布不均匀;反应室内等离子体迅速扩散,密度变小,分布趋向于均匀.     

干湿法腐蚀工艺条件下CdTe薄膜光谱研究

采用等离子束溅射轰击刻蚀和溴甲醇腐蚀对CdTe薄膜表面进行后处理.对比研究了2种腐蚀条件下CdTe薄膜的光谱特性.结果表明:等离子束溅射轰击刻蚀可以彻底清除CdTe薄膜表面的氧化层,刻蚀后的CdTe薄膜颗粒更为均匀致密,等离子体刻蚀与溴甲醇腐蚀相比,可以改善CdTe薄膜表面的粗糙度,增强薄膜的附着力,改善薄膜的性能.     

表面修饰硅凝胶人工晶状体表面特性检测

采用低温等离子体联合离子束技术对硅凝胶人工晶状体表面进行碳，钛材料修饰，对表面装饰的人工晶状体进行表面特性的检测，分析结果显示，经碳，钛表面修饰的硅凝胶人工晶状体其分辨率和表面形态没有改变，表面修饰的人工晶状体增加了对紫外光的吸收，表面的亲水性增加，未修饰，碳修饰人工晶状体表面化学成分由碳，氧，硅元素组成，钛修饰人工晶太体表面由碳，氧，硅，钛元素组成，碳，钛修饰的硅凝胶人工晶状体的表面特性得到改善。     

航天器表面电位主动控制方法可行性的数值仿真分析

目的:为了研究在航天器表面发射电子束、离子束和低温等离子体对航天器表面电位控制的有效性.方法:基于航天器表面带电等效电路模型和电流平衡方程建立了表面电位随时间变化的微分方程,利用该方程以MATLAB为平台编程模拟航天器表面电位在一定时间段内的动态变化,仿真分析发射电子束、离子束控制航天器表面电位的有效性并且分析发射低温等离子体时控制航天器表面电位的可行性.结果:航天器表面发射合适的电子束流和离子束流可以有效降低航天器表面电位,进而分析得到发射低能等离子体时也能有效降低航天器表面电位.结论:在航天器上发射导电粒子束可以降低航天器表面电位,仿真结果对航天器表面电位主动控制技术的研究具有一定指导意义.     

不同制备方法对薄膜性能的影响

采用离子束反应溅射、等离子体辅助、射频离子源辅助、Kaufman离子源辅助比较不同制备方法对薄膜性能的影响. 镀制了Ta2O5、SiO2两种材料的单层膜及由它们组成的多层膜. 结果表明:离子束反应溅射能够制备出质量最好的激光膜,抗激光损伤阈值达到17.39J·cm-2,等离子体辅助和射频离子源辅助制备的膜层结构致密、散射比和吸收比小,Kaufman离子辅助制备的膜层各项性能指标都相对较低.     

基于3C-SiC薄膜的光导开关的研究

该文报道了一种可承受33 kV偏置电压的光导开关结构.该结构从两方面提高光导开关的耐压特性:两层厚度为20 μ m的3C-SiC薄膜采用HFCVD工艺制备在6H-SiC基片表面,用于输出电脉冲传输,可消除了6H-SiC基片的微管缺陷对光导开关耐压特性的影响；电极位于两层薄膜之间,增加了接触面积,因此降低了电极表面的电流密度.     

溅射功率对GeSb2Te4膜形貌及力学性能的影响

利用电子回旋共振CVD设备的射频磁控溅射方法制备了GeSb2Te4膜,采用原子力显微镜、纳米硬度计以及侧向力显微镜考察了不同溅射功率对GeSb2Te4膜表面微观结构以及力学性能的影响．结果表明：在一定的溅射功率范围内,由于薄膜生长方式从三维向二维的转化,薄膜的表面粗糙度随功率的增大而降低,而且薄膜致密度也随之提高,从而使得非晶态GeSb2Te4膜硬度和弹性模量增大．利用能量密度理论对这一现象进行了分析．另外,由于表面能等因素的影响,功率为63W制备的GeSb2Te4膜粘附力较高,摩擦系数却较小．     

Electrochemical Behaviour of Sputtering Deposited DLC Films

Diamondlike carbon (DLC) films were deposited via magnetron sputtering process. The energetic ion bombardment on the surface of growing film is one of the major parameters that control the atom mobility on the film surface and further the physical and chemical characteristics of the films. In this study, the energy of carbon ions was monitored by changing sputtering power density, and its effect on the electrochemical performance of the films was investigated. For the deposition at a higher sputtering power density, a higher sp3 content in the DLC films was achieved with denser structure and increased film-substrate adhesion. The impedance at the interface of Si substrate/sulfuric acid solution was significantly enhanced, and at the same time higher film resistance, lower capacitance, higher breakdown potential and longer breakdown time were observed, which were related to the significant sp3 content of the DLC films.     

射频离子推力器束流特性数值模拟

为了分析射频离子推力器束流特性,基于二维流体模型对自研的11 cm射频离子推力器开展放电室等离子体数值模拟,获得给定电气参数下离子密度、电子温度等关键参数的分布特性;研究了等离子体参数和束流大小与射频功率间的函数关系;以等离子体参数和栅极参数为输入,基于离子光学系统模型获得不同工况下的单孔离子引出轨迹.研究结果显示:离子密度和电子温度分别沿放电室径向逐渐减小和增大,有利于获得更好的束流均匀性及更大的束流;束流大小与射频功率呈线性正相关关系,有利于实现束流连续精确可调;屏栅上游鞘层的形成与离子密度、离子种类、栅极电压组合相关,综合考虑以上因素获得最佳束流聚焦和引出特性.     

衬底温度和溅射功率对AZO薄膜性能的影响

采用RF磁控溅射法在载玻片上制备了可用于电极材料的掺Al氧化锌(AZO)透明导电薄膜,并对不同衬底温度和溅射功率下制备的AZO薄膜结构、光电性能进行了表征分析.结果表明:各种工艺条件下沉积的AZO薄膜均具有明显的(002)择优取向,没有改变ZnO六方纤锌矿结构;薄膜电阻率随衬底温度升高而减小,随溅射功率增加先减小后增大,衬底温度400℃、溅射功率200W时最小,为1.53×10-5Ω.m;可见光平均透射率均在80%以上,光学带隙与载流子浓度变化趋势一致,最大值为3.52eV.     

深振荡磁控溅射的脉冲放电特性

深振荡磁控溅射（Deep Oscillation Magnetron Sputtering, DOMS）通过一系列调制的电压微脉冲振荡波形,能够实现完全消除电弧放电和靶材近全离化,实现高密度、低离子能量和高束流密度的等离子体沉积．本文综述了DOMS的技术原理和深振荡脉冲放电特性对等离子体离子种类、离子能量的时空演化过程的影响,结果表明,DOMS脉冲参数对靶离化过程的影响遵循电压-时间演变规律,靶离化过程为随短脉冲电压振荡的阶段性离化．      

不同驱动电源下磁控溅射等离子体行为

磁控溅射驱动方式是影响其等离子体特征的重要因素之一,而等离子体行为最终影响所沉积薄膜结构和性能。磁控溅射过程中基体上产生的浮动电势与等离子体中电子能量分布有关,基体饱和电流则与等离子体的离子密度有关,可综合反映辉光放电系统等离子体状态。本实验分别采用射频、直流和脉冲直流电源溅射Mo粉末靶,改变靶基距,测量基体浮动电势及饱和电流,探讨溅射驱动方式对等离子体行为的影响。研究表明:靶功率增加,靶电压、电流均随靶功率增大,基体浮动电势基本保持不变,基体饱和电流增加,但电压增加率极小,而电流增加率较大。基体浮动电势绝对值随靶基距的增加而降低,即电子的能量分布随靶基距增加而降低。射频溅射产生的浮动电势明显小于直流和脉冲直流溅射的。直流溅射等离子体能量最高,射频溅射等离子体密度最大。     

铜膜制备过程中辉光等离子体的双探针诊断

采用Langmuir双探针技术对氩气环境下射频磁控溅射铜薄膜过程中产生的辉光等离子体进行了实时诊断.结果表明,在一定的射频功率下,电子温度随气压的增大呈指数衰减的趋势变化;在一定的反应气压下,电子温度和电子密度随射频功率的增大均呈线性增加的趋势.电子的运动速度数量级为106 m/s.比离子的运动速度大3个数量级.     

离子源辅助法制备T iN及等离子体特性研究

采用TCP等离子体辅助电子束蒸发沉积技术,在室温条件下的玻璃基片上制备了纳米结构的氮化钛薄膜.运用X衍射技术对该薄膜进行表征.利用朗缪尔静电双探针诊断了蒸发镀膜装置反应室内等离子体密度及分析其分布规律,并分析了气压和功率对等离子体分布的影响.结果表明:离子源源口等离子体密度较大且分布不均匀;反应室内等离子体迅速扩散,密度变小且分布趋于均匀.     

有机玻璃的反应离子深刻蚀

以有机玻璃薄片为原料,进行反应离子深刻蚀,探讨了有机玻璃的刻蚀反应机理,着重研究了工作气压和功率密度对刻蚀速率、图形形貌的影响.结果表明,O2反应离子刻蚀有机玻璃是以化学刻蚀为主,同时离子碰撞作用也很重要.刻蚀速率开始随气压增大而加快,刻蚀速率主要受氧活性粒子浓度控制;气压超过一定值时,刻蚀速率反而减小,气压太高不利于各向异性刻蚀.刻蚀速率随功率增加而增大,适当增大功率有利于各向异性刻蚀.通过优化刻蚀工艺,可以获得侧壁较陡直光滑的有机玻璃微结构,扩展了加工微结构的方法.