BaAl2S4∶Eu溅射靶材合成方法研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法和粉末烧结法制备BaAl2S4∶Eu溅射靶材,分析了靶材成分和结构特性以及利用靶材制备薄膜的发光特性.实验结果表明,SPS烧结的BaAl2S4∶Eu溅射靶材的纯度高,无其它硫化物形成,被氧化的可能性小,靶材致密,气孔少;形成薄膜的PL谱主要是470nm处的蓝光发射.粉末烧结法制备的BaAl2S4∶Eu溅射靶材的纯度低,靶材被氧化的几率大,气孔多,不致密,呈三维网状结构;在470 nm处的蓝光发射峰值相对较弱.放电等离子烧结方法更适合制备BaAl2S4∶Eu溅射靶材.     

镍钴锌铁氧体/二氧化硅复合靶材的制备

溅射靶材的利用率低,导致其成本高．以自制的纳米晶镍钴锌／二氧化硅复合铁氧体粉体为原料,冷等静压后高温烧结制备成磁控溅射复合靶材．用XRD和SEM分析靶材的物相成分和微观形貌．结果表明：靶材为尖晶石型铁氧体和二氧化硅的复合材料,表面平整,残留着微米级的气孔,靶材收缩率达14％,可承受300W左右的溅射功率．整个制备过程工艺简单,设备操作方便可行,靶材成本低。     

BaAl2S4:Eu溅射靶材合成方法研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法和粉末烧结法制备BaAl2S4:Eu溅射靶材,分析了靶材成分和结构特性以及利用靶材制备薄膜的发光特性.实验结果表明,SPS烧结的BaAl2S4:Eu溅射靶材的纯度高,无其它硫化物形成,被氧化的可能性小,靶材致密,气孔少;形成薄膜的PL谱主要是470nm处的蓝光发射.粉末烧结法制备的Ba-Al2S4:Eu溅射靶材的纯度低,靶材被氧化的几率大,气孔多,不致密,呈三维网状结构;在470nm处的蓝光发射峰值相对较弱.放电等离子烧结方法更适合制备BaAl2S4:Eu溅射靶材.     

溅射靶材的制备及应用研究

随着电子及信息产业迅猛发展,全球溅射靶材的需求量越来越多。文章介绍了靶材的分类、制备方法和应用情况,并指出了目前溅射靶材急需解决的几个重大问题。     

金属膜电阻器用溅射靶材

根据北京市无线电元件一厂生产金属膜电阻器用的几种型号磁控溅射合金靶材的要求,我校研制成功了可用于生产的3种型号合金靶材,尺寸为φ127×6mm。其中W-22和W-23两种合金靶材可取代日本进口的同类靶材;W-24号靶材是一个新的型号,它弥补了进口靶材在中高阻(300～900Ω)产品中的缺口。与此同时,研究了由这种靶材所生产的金属膜电阻器金属膜层的结构,指出合金组织中适当的结晶态和非晶态组织的组合将给出最小的电阻温度系数值。经生产试用以后,所生产的金属膜电阻器达到了部颁标准(GB5873-86)。3种靶材的平均成本只有日本进口靶材的1/17左右。这不仅为电阻器的生产降低成本创造了     

大尺寸氧化铟锡(ITO)靶材制备研究进展

氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)靶材是屏幕显示器、光伏电池、功能玻璃等领域的关键原材料之一,已朝着大尺寸(长度至少600 mm)、高密度、低电阻率和高使用率的方向发展。本文介绍了高性能ITO靶材的技术特征,分析了大尺寸ITO靶材的需求和镀膜优势,总结了大尺寸ITO靶材的成型、烧结工艺及其研究应用现状,最后提出了制备大尺寸ITO靶材的研究方向。     

常压固相烧结法制备ZAO靶材及其性能的研究

采用常压固相烧结法,通过优化烧结工艺,制备出平整、组织均匀、致密的ZAO靶材.研究了掺杂含量、烧结温度对陶瓷靶材微观结构和性能的影响,并使用自制靶材,采用射频磁控溅射法镀膜.结果表明:Al2O3的掺杂没有破坏ZnO晶体结构,Al原子对Zn原子进行有效替位;晶粒尺寸随着掺杂量的增多而减小;靶材的电阻率随掺杂量的增加呈U型变化,在3wt%时取得最小值4.2×10-2Ω.cm;靶材致密度超过96%.使用该靶材生长的多晶ZAO薄膜具有(002)择优取向,结晶均匀,呈柱状生长,薄膜电阻率和可见光平均透射率可分别达到8×10-4Ω.cm～9×10-4Ω.cm和85%.图9,表1,参14.     

多靶材X射线显微镜在轻质样品成像中的应用

搭建了基于SEM(Scanning Electron Microscope)的多靶材X射线显微成像系统,并对其成像原理进行了分析,改装后的X射线显微成像系统可以通过切换靶材来实现对低能X射线的能量调节,进而实现对轻质样品不同区域的高分辨率、高对比度成像;在现有的平台上,分别使用铝、铬、钨3种靶材对杨树叶和蚂蚁样品进行了DR(Digital Radiography)成像实验,并且对几种靶材的DR成像结果进行了分析.结果表明:使用铝靶材对样品的轻薄(～100μm)、边界区域进行成像,容易获得较好的对比度;而铬、钨靶材则可以在样品较厚(小于1 mm)时获得较好的衬度.     

脉冲激光沉积法(PLD)制备InGaN薄膜的膜厚分布特征

【目的】探究脉冲激光沉积法(PLD)制备InGaN薄膜时薄膜的厚度分布规律,以便于能够改善薄膜的均匀性。【方法】在实际情况中,靶材和基片并不平行,取任一无限小面积元近似作为平行靶材时的情况来分析,研究此处各项等效参数即可得到该处的膜厚。【结果】当靶材与基片的倾斜角为0°时,靶材激光照射点处的法线与基片相交处的膜厚度最大,以该点为中心,基片两侧膜厚呈对称分布,且越远离基片中心点,膜的厚度越小;当靶材与基片的倾斜角不为0°时,基片左右两侧膜厚不对称分布,靠近靶材一侧的薄膜厚度大于远离靶材一侧的薄膜厚度,倾斜角越大,两侧膜厚的差异越大,膜厚最大的点不在基片中心处,而是偏向靠近靶材的一端,倾斜角越大,偏离越明显。靶基距增大,所形成的膜厚度均匀性提高,但与靶基距较小时相比,相同时间内沉积的膜厚度要低得多。【结论】PLD制备InGaN薄膜过程中,基片各处上的薄膜受倾斜角和靶基距的影响,厚度不均匀,存在一个厚度分布。     

Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的制备工艺及电性能研究

应用传统的陶瓷制备工艺制备Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材，讨论了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件．用XRD衍射仪分析了预烧粉料的物相结构，并结合热失重（TG）分析确定了BST（70／30）粉料的预烧温度，用SEM观察了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材在不同烧结温度下的显微结构，用Agilent 4294A精密阻抗分析仪测得BST靶材的介电性能，用Precise-Workshop测试BST靶材的铁电性能．实验结果表明，采用传统的陶瓷制备工艺制得晶粒较为均匀、结构致密的Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件为：在940℃预烧2h，13000C烧结2h．     

直流磁控溅射TiNiCu薄膜靶材制备方法研究

通过对直流磁控溅射TiNiCu薄膜的靶材制备方法的研究发现：镶嵌与熔炼两种方法均成功地制备了所设计成分的薄膜,而粉末冶金与在TiNi靶上放置纯Cu片的制备靶材方法虽未能制备出质量良好的薄膜,但本文对其制备靶材方法做了初步的探究,对出现的问题提出了针对性的建议。     

不同靶材制备TaN单层薄膜的晶体结构与力学性能

以钽氮化物为个体层材料,利用FJL560CI2型超高真空射频磁控与离子束联合溅射系统,制备以TaN和金属Ta为靶材的两种TaN单层薄膜.通过XRD和纳米力学测试系统分析它们的晶体结构和TaN靶材对薄膜机械性能的影响.结果表明,TaN靶材制备的TaN单层膜的纳米硬度值普遍高于Ta靶材的;当工作气压为0.4 Pa时,TaN单层膜的硬度最大,即35.4 GPa,其结晶出现多元化,使单层膜的硬度、弹性模量以及膜基结合性能均达到最佳.     

连续激光辐照半导体材料的温度场

根据连续激光加热靶材的实际情况,建立了连续激光辐照半导体材料的一维物理模型。采用数值计算方法——有限差分隐格式法,利用matlab软件数值模拟了连续激光辐照半导体材料的温升过程,分析了激光参数和辐照时间对半导体材料温升的影响。结果表明：靶材温升区域主要集中在激光辐照区,靶材的温升随着激光功率密度和辐照时间的增加而升高．     

强脉冲离子束辐照钛靶表面凹坑形成机理研究

计算了强脉冲离子束与钛靶相互作用的能量损失分布.H＋与钛靶相互作用过程中的能量损失在钛靶内较深处,而C＋在钛靶表面沉积较多的能量.束流含离子种类不同,入射靶材的深度及传给靶材的能量分布不同,对靶材将产生不同的作用效果.用ABAQUS有限元软件,以单元死活表征汽化材料的体加载方式对靶材钛进行不同能量参数的强流脉冲离子束辐照热效应的模拟计算.得到了强流脉冲离子束辐照金属表面的传热数据.通过分析,验证了模拟结果的合理性和凹坑形成的机理.     

激光等离子体加速电子与固体靶相互作用产生相对论正电子的模拟计算

通过理论分析,建立了激光等离子体加速电子与固体靶相互作用产生相对论正电子的物理模型,以及Geant4模拟程序.以100 Me V量级的激光等离子体加速电子束参数为输入,模拟研究了不同靶材和靶厚条件下正电子束的产额、能量、角分布等主要物理参数.结果表明:金靶和钽靶是较优秀的电子—正电子转换靶材;对于相同的金属靶材面密度,正电子产额与原子序数Z的四次方成正比,与原子质量数A的平方成反比,即Ne+∝(Z2/A)2;对于不同的靶材,正电子产额有Ne+∝d2,其中d为靶材厚度,但仍存在一个最佳靶厚度.与利用拍瓦、皮秒激光束与固体靶相互作用产生正电子束的方案相比,利用本方案有望获得更高能量以及更小角发散的相对论正电子束,其流强可达107/shot.     

铌钽合金化对钼合金靶材组织与薄膜结构的影响

采用模压和真空热压烧结工艺制备了钼铌和钼钽两种钼合金靶材,以薄膜半导体-液晶显示器(TFTLCD)无碱玻璃为衬底,磁控溅射沉积了不同厚度的钼薄膜。利用场发射扫描电镜和共聚焦显微镜表征了靶材显微组织、元素面分布以及薄膜微观形貌。借助四探针测试仪测试了薄膜的方阻值,研究了铌和钽合金化对钼薄膜导电性的影响。研究结果表明:铌、钽合金化均可细化靶材晶粒,且靶材晶粒均无明显择优取向。钼铌和钼钽两种合金靶材平均晶粒尺寸分别为70.02μm和34.43μm。相同溅射工艺参数下,钼铌和钼钽合金薄膜厚度分别约为200 nm和240 nm。钼铌合金薄膜平均方阻为15.68Ω/□,钼钽合金薄膜平均方阻为22.00Ω/□。钽合金化后,钼靶材晶粒细化更为显著,晶粒尺寸分布更加均匀,薄膜沉积速度更快,且表面粗糙度较小,导致钼钽合金薄膜方阻增长较大。     

透平末级叶片材料抗水蚀特性的数值研究

基于非线性显式动力学软件ANSYS LS-DYNA,采用光滑粒子流体动力学和有限元耦合算法(FEM-SPH)建立了汽轮机典型末级叶片基材17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)的高速水柱射流撞击模型,并进行了网格无关性验证,模拟了高速射流与靶材的撞击过程,研究了射流角度、射流速度和表面粗糙度对靶材水蚀特性的影响。结果表明:相同靶材表面结构下,射流角度越大,靶材水蚀越严重;表面粗糙度对水蚀影响较大,10μm凹槽试样的质量损失平均为2μm凹槽试样的1.6倍,2μm凹槽试样的质量损失约为光滑表面试样的1.4倍;提高靶材表面光洁度,能促进水滴压力波的自由扩展,显著降低撞击压力,从而提高材料的抗水蚀性能;射流速度越大,材料水蚀质量损失越多,靶材的水蚀累积质量损失与射流速度成指数关系,拟合得到速度指数约为3.83。     

脉冲激光制膜技术烧蚀阶段的热特性研究

研究了用脉冲激光制备薄膜时激光烧蚀靶材的的全过程.从能量平衡原理出发,考虑气化带走热量的影响,分阶段地建立了含有气化项与热源项的适合于不同烧蚀阶段的热流方程,给出了相应的初始条件和边界条件.以单晶硅为例,用有限差分法进行模拟计算,得到了靶材在各个阶段温度随时间以及气化速度随时间的演化规律.结果表明,靶材熔融前(0相似文献   

飞秒激光共振吸收对掺Pr-Nd硅玻璃烧蚀阈值的影响

为了进一步研究共振吸收在飞秒激光烧蚀加工中对靶材烧蚀阈值的影响,针对具有特定吸收光谱的掺Pr-Nd硅玻璃(Pr-Nd玻璃)和无特定吸收的石英玻璃,分别采用共振吸收波长585,807 nm和非共振吸收波长720,775 nm对2种靶材进行烧蚀加工,并基于烧蚀轮廓,提出一种靶材烧蚀阈值的计算方法。研究结果表明:在烧蚀阈值附近,靶材的初始种子电子产生方式主要为多光子电离;Pr-Nd玻璃在共振波长585 nm和807 nm的作用下,多光子电离较为剧烈,烧蚀轮廓长度较石英玻璃分别增长19.8%和6.8%,且对于加工波长807 nm,烧蚀阈值较石英玻璃降低12.3%;而对于非共振波长720 nm和775 nm的烧蚀加工,共振烧蚀效应消失,2种靶材的烧蚀轮廓长度和烧蚀阈值基本一致。     

激光烧蚀靶材分析

该文研究了激光烧蚀过程中靶材的温度分布情况、物质反冲情况和运动变形情况,给出了靶材三维温度场分布的数学计算模型,用有限元方法对模型进行了分析,求得了模型简化后的计算结果。对烧蚀过程中喷溅物质反冲引起的冲量进行了描述,并对受到等离子体冲击波作用后靶材的运动与变形情况进行了分析,所得结果揭示了激光烧蚀过程中的一些规律和现象。