CHF3/Ar 等离子体刻蚀BST 薄膜的机理研究

采用XPS 方法, 通过对刻蚀前后BST(钛酸锶钡)薄膜表面成分、元素化合态以及原子相对百分含量分析, 探讨了CHF₃/Ar 等离子刻蚀BST 薄膜的RIE(反应离子刻蚀)机理. 研究结果表明, 在刻蚀过程中, 金属Ba, Sr, Ti 和F 等离子体发生化学反应并生成相应的氟化物且部分残余在薄膜表面, 因为TiF₄ 具有高挥发特性, 残余物几乎没有钛氟化物. 然而, XPS 表明Ti-F 仍然少量存在, 认为是存在于Metal-O-F 这种结构中, 而O_1s 进一步证实了Metal-O-F 的存在.基于原子的相对百分含量, 我们发现刻蚀后薄膜表面富集氟, 源于高沸点的氟化物BaF₂ 和SrF₂ 沉积, 导致刻蚀速度仅达12.86 nm/min. 同时并没有发现C-F 多聚物的形成, 因此去除残余物BaF₂ 和SrF₂ 有利于进一步刻蚀. 针对这种分析结果, 本文提出对BST 薄膜每4 min 刻蚀后进行1 min Ar 等离子体物理轰击方案, 发现残余物得以去除.     

响应面法优化制备海藻酸钠基复合水凝胶材料及其性能研究

针对海藻酸钠水凝胶材料(SA-H)机械强度低、吸附量有限的问题，本研究在基体材料海藻酸钠(SA)中加入聚乙烯醇(PVA),利用响应面优化法研究SA、PVA及交联剂CaCl₂之间的最优配比，制备出具备一定力学性能的复合水凝胶材料(PVA/SA),将制备出的PVA/SA应用于Cu(Ⅱ)的吸附，考察pH、Cu(Ⅱ)不同初始浓度、吸附时间对PVA/SA吸附性能的影响及其循环使用效果，并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等的表征，研究其吸附机理。响应面优化力学性能试验结果表明：PVA/SA能承受的最大压缩应力为0.58 MPa,是SA-H(0.053 MPa)的11倍。吸附结果显示：PVA/SA对Cu (Ⅱ)吸附最适pH为5.0,吸附过程符合Freundlich等温模型和伪二级模型；PVA/SA对Cu(Ⅱ)的最大吸附量为71.31 mg/g,是SA-H吸附量(39.39 mg/g)的1.8倍。综上，PVA/SA对于实现水体重金属离子的有效去除具有一定的潜在应用价值。