SiCl_4-H_2沉积多晶硅薄膜过程中放电功率的影响

以SiCl4 和H2 为气源 ,用等离子体增强化学气相沉积技术 ,以 3 5 s的速率生长出了晶化度为 75 %的优质多晶硅薄膜 .着重分析放电功率的影响 ,结果表明 :随着功率的增大 ,薄膜沉积速率基本上线性增大 ,之后有减小的趋势 ;薄膜晶化度随功率的增大而减小 ;功率较大时 ,晶粒密度也大 ,且比较均匀 ,但晶粒尺寸较小 ,功率较小时 ,大尺寸的晶粒明显增多 ,但仍有较多的小晶粒存在     

纳米晶Fe—Ti—N软磁薄膜的研究

用射频反应溅射法制备了含Ti量高低不同的两种Fe-Ti-N合金薄膜，研究发现，沉积态低Ti含量的薄膜是α－Fe的多晶体，晶粒尺寸约20nm，沉积态高Ti含量的薄膜则是非晶结构，经适当热处理后，纳米晶α－Fe从中晶化生成，晶粒尺寸约10nm，和低Ti含量Fe-Ti-N薄膜相比，高Ti含量Fe-Ti-N薄膜显现出良好的软磁特性。     

声表面波器件金刚石薄膜基片的制备工艺

为制备高质量的声表面波器件,探索金刚石薄膜的沉积工艺,采用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积技术和特殊的复合衬底技术,在单晶硅衬底上制备了大面积、高质量的金刚石薄膜,成功解决了单晶硅衬底在沉积金刚石薄膜过程中产生的变形问题.研究了甲烷浓度和沉积温度对金刚石薄膜质量的影响,优化了沉积工艺.结果表明,甲烷气体体积分数为1.8%时,晶粒最为细小,同时金刚石薄膜的表面粗糙度最小,表面最为光滑.衬底温度为1000℃时生长的金刚石薄膜的晶粒尺寸较小.     

a-Si:H薄膜固相晶化法制备大晶粒多晶硅薄膜

用等离子体化学气相沉积（PCVD）法制备：a－Si：N薄膜材料（衬底温度20O℃～350℃），用固相晶化法（SPC）获得多晶硅薄膜（退火温度500℃～650℃）,用X射线衍射法测得平均晶粒尺寸依赖于退火温度和沉积条件，随着沉积温度的降低需要较高的退火温度,用SEM观测形貌测得平均晶粒大小为1,0～1,5μm     

纳米晶Fe-Ti-N软磁薄膜的研究

用射频反应溅射法制备了含Ti量高低不同的两种Fe Ti N合金薄膜 .研究发现 ,沉积态低Ti含量的薄膜是α Fe的多晶体 ,晶粒尺寸约 2 0nm ,沉积态高Ti含量的薄膜则是非晶结构 ,经适当热处理后 ,纳米晶α Fe从中晶化生成 ,晶粒尺寸约 10nm .和低Ti含量Fe Ti N薄膜相比 ,高Ti含量Fe Ti N薄膜显现出良好的软磁特性     

甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜

在铜基体上,用甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜.电镀液组成为:醇水比为4:1,添加剂KCl为3g/L,AlCl3微量.探讨电流密度和两极间距等因素对于电极表面气泡区域厚度、均匀程度、稳定性的影响,进而分析其对甲醇水溶液等离子体电沉积DLC薄膜的影响.通过扫描电镜(SEM)观察薄膜表面形貌;通过对X射线衍射(XRD)图谱分析得知薄膜成多晶结构,分别在2θ=43.9°,50.9°和75.3°处出现了(111)、(200)和(220)晶面的特征峰,晶粒的尺寸约为8~15nm左右;通过EDX分析得到薄膜中碳元素含量较高,并分析了电场强度随时间的变化.     

双放电腔微波-ECR等离子体源增强磁控溅射沉积技术

因其设备简单,沉积速率高等特点,磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中,但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物,氮化物膜时,为了得到化学配比的膜层,9 反应激活基因,离子等的密度必须足够大,为此对原有的微波－ECR等离一源进行了改造,研究了双放电腔微波ECR等离子体源增强磁控溅射的放电特性,并用该方法制备了氮化碳膜,结果表明,该方法是一种有效的制备化合物薄膜的技术,用该方法制备的氮化碳膜,化学成分接近化学配比。     

硅烷对纳米硅薄膜微结构和光学性能的影响

通过改变反应气体中硅烷体积分数,采用直流偏压辅助等离子体化学气相沉积法在玻璃衬底上沉积本征氢化纳米硅薄膜.使用拉曼光谱仪、原子力学显微镜和紫外可见光透射仪对薄膜进行测试,研究不同硅烷体积分数对薄膜微结构和光学性能的影响.结果表明:当硅烷体积分数增加,晶粒尺寸增加,而晶态含量却随之下降.晶态含量的降低,使拉曼光谱中谱峰的强度降低,峰位发生蓝移,薄膜有序性随之降低;而且薄膜的光学禁带宽度随硅烷体积分数的增加而增加.当硅烷体积分数为1.3%时,沉积本征氢化纳米硅薄膜,薄膜中晶粒分布均匀,其生长存在取向性.此时晶态含量约为50%,晶粒尺寸约为2.6 nm;薄膜具有较大的光学禁带宽度,为1.702 eV,以及较高的电导率.     

电化学法制备p型Cu2O半导体薄膜及其性能的表征

采用电化学沉积方法在铟锡氧化物(ITO)导电玻璃上沉积出Cu2O薄膜的基础上,研究了络合剂种类、沉积电位和溶液pH值对Cu2O薄膜结构和性能的影响.结果表明:在以乳酸为络合剂的电解液中沉积出的Cu2O薄膜的晶粒尺寸比以三乙醇胺为络合剂的电解液中沉积出的薄膜晶粒尺寸大,结晶度好,致密度更高;在含有乳酸络合剂的溶液中,随沉积电位的提高,薄膜成核密度增大,晶粒尺寸减小,致密度提高;随pH值增加,制备的薄膜晶向由沿(200)取向变为沿(111)取向.经Mott-Schottky曲线和紫外-可见光透射光谱计算表明,所获得的Cu2O薄膜具有p型半导体性能,禁带宽度为1.93eV.     

衬底温度对纳米硅薄膜结构性能的影响

在等离子体化学气相沉积系统中采用高氢稀释硅烷蚀刻法制备了纳米硅薄膜。系统地研究了衬底温度对ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的结构性能的影响。结构表明随着衬底温度从２４０℃升高到３２０℃，薄膜的晶态率从２４％增大为６５％，平均晶粒尺寸从６ｎｍ增大为１０ｎｍ。当衬底温度≤２００℃时，生成薄膜为ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。文中还对纳米硅薄膜的晶化机制进行了讨论。     

氧浓度对磁控溅射Ti／WO3薄膜光学性能的影响

在不同氧浓度下,采用直流反应磁控溅射技术在玻璃基片上制备了Ti掺杂的WO3薄膜并在450℃退火。用X射线衍射（XRD）、分光光度计、台阶仪等对薄膜的结构和光学性质进行表征,分析了不同氧浓度对气敏薄膜的透光率、微结构及光学带隙的影响。结果表明,氧浓度增大,沉积速率越慢,膜厚度减小,薄膜的平均晶粒尺寸增大,晶面间距增大;透射率曲线随着氧浓度的增加逐渐向短波方向移动,表明薄膜的光学带隙宽度随氧浓度的增大而变大。     

Structural study of sputtered nanocrystalline Ti and Zr by X-ray diffraction

Conclusion The structure of sputtered Ti and Zr deposited on substrate cooled by liquid nitrogen was investigated by X-ray diffraction technique. Results show that deposited Ti and Zr are composed of nanocrystalline particles, and the average grain sizes are respectively 7.2 and 6.3 nm. These nanocrystalline particles have different structures with common metal under the condition of room temperature and atmospheric pressure. The sputtered nanocrystalline Ti has b. c. c. structure, and the sputtered nanocrystalline Zr the ω-phase structure. Forming of the abnormal structure depends on the energy of sputtered particle and small grain size. The energy carried by sputtered particles could have met the kinetic requirement for forming of abnormal structure, while the nanometer grain size could make the abnormal structure have lower energy than normal structure.     

Tailoring of microstructure and martensitic transformation of nanocrystalline Ti–Ni-Hf shape memory thin film

The amorphous Ti-Ni-Hf thin films with the specific compositions were prepared from single Ti-Ni-Hf alloy target by adjusting processing parameters of direct current magnetron sputtering deposition. Prior to the crystallization,a glass transition occurred in the present Ti-Ni-Hf thin films. The annealed Ti-Ni-Hf thin films were characterized by the nano-crystalline. With the annealing temperature increasing, the grain size firstly increased and then decreased owing to the presence of(Ti,Hf)_2Ni precipitate. Two endothermic and exothermic peaks corresponding to B19'■B2 martensitic transformation in heating and cooling curves were observed for the Ti-Ni-Hf thin films with the lower annealing temperature and shorter annealing time, which was closely related to the inhomogeneous composition. However, the Ti-Ni-Hf thin films annealed at higher annealing temperature and longer annealing time showed the single stage B19'■B2 martensitic transformation. In addition, the martensitic transformation temperatures firstly increased and then decreased with the annealing temperatures rising.     

Mechanism of hydrogen-induced crystallization of amorphous silicon

Hydrogenated amorphous and nanocrystalline silicon films manufactured by plasma deposition techniques are used widely in electronic and optoelectronic devices. The crystalline fraction and grain size of these films determines electronic and optical properties; the nanocrystal nucleation mechanism, which dictates the final film structure, is governed by the interactions between the hydrogen atoms of the plasma and the solid silicon matrix. Fundamental understanding of these interactions is important for optimizing the film structure and properties. Here we report the mechanism of hydrogen-induced crystallization of hydrogenated amorphous silicon films during post-deposition treatment with an H(2) (or D(2)) plasma. Using molecular-dynamics simulations and infrared spectroscopy, we show that crystallization is mediated by the insertion of H atoms into strained Si-Si bonds as the atoms diffuse through the film. This chemically driven mechanism may be operative in other covalently bonded materials, where the presence of hydrogen leads to disorder-to-order transitions.     

控制双辉渗镀Ti（CN）膜保温时间的研究

运用双辉技术在20钢表面进行Ti、C、N三元共渗,研究如何控制通氮保温时间来获得不同组织结构的n（CN）渗镀层。结果表明：随通氮保温时间的增加,渗镀层表面的颜色由紫罗兰色逐渐变成金黄色,其厚度也迅速增加,可超过20μm;渗镀层内物相的构成也随之变化,保温0.5h渗镀层内无Ti（CN）形成,保温时间超过2h时,有Ti（CN）生成,且随保温时间的增长,其结构由TiCα7Nα3变成TiCα2Nα8;同时渗镀层与基体的结合力逐渐变大,最高可达70N左右。     

含He纳米钛膜的XRD研究

本文采用直流磁控溅射方法,在He／Ar混合气氛中,通过分别改变He／Ar流量比和沉积偏压制备不同He含量的钛膜.利用XRD(X-ray diffraction)对含He钛膜的微观结构和晶粒尺寸进行了研究.结果表明,在其它实验参数不变的情况下,当He／Ar流量比从1.0增加到25时,钛膜的平均晶粒尺寸从19.02 nm减小到8.63 nm.随着膜中He含量的增加,衍射峰宽化,晶粒细化,He的掺入有抑制纳米晶粒长大的趋势.而当沉积偏压从24 V增加到151 V时,其平均晶粒尺寸基本不变.He引入引起了（002     

含He纳米钛膜的XRD研究

本文采用直流磁控溅射方法,在He／Ar混合气氛中,通过分别改变He／Ar流量比和沉积偏压制备不同He含量的钛膜。利用XRD(X-ray diffraction)对含He钛膜的微观结构和晶粒尺寸进行了研究。结果表明,在其它实验参数不变的情况下,当He／Ar流量比从1.0增加到25时,钛膜的平均晶粒尺寸从19.02nm减小到8.63nm。随着膜中He含量的增加,衍射峰宽化,晶粒细化,He的掺入有抑制纳米晶粒长大的趋势。而当沉积偏压从24V增加到151V时,其平均晶粒尺寸基本不变。He引入引起了（002）晶面衍射峰向小角度移动,晶格参数c增加,而a不变。     

非化学配比对BaTiO_3缺陷及晶粒大小的影响

对原子分数为０．２５％的Ｌａ掺杂的具有不同Ｂａ和Ｔｉ原子数配比Ｒ的ＢａＴｉＯ３材料，通过正电子寿命测量和电镜观测，研究了Ｒ对材料缺陷及晶粒大小的影响．结果表明：Ｂａ过量明显地使材料中的Ｔｉ空位增多而使晶粒变小，Ｔｉ过量使材料中Ｂａ空位增多，同时使晶粒变大，但影响轻微．     

MA-SPS制备超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩擦磨损性能

以机械合金化+放电等离子烧结(MA-SPS)制备的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金为研究对象,研究了合金在模拟体液(SBF)中的摩擦磨损性能,并与放电等离子烧结制备的微米尺寸晶粒的Ti-8Mo-3Fe合金、铸造纯Ti及Ti-6Al-4V(TC4)合金进行了对比.结果表明:采用MA-SPS工艺可制备出高致密度、组织均匀的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金,合金由β相及少量α相组成,平均晶粒尺寸为1.5μm,显微硬度为448 HV;在相同摩擦磨损条件下,超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩损程度明显低于微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态的纯Ti及TC4合金,具有最低的磨损体积和较稳定的摩擦系数.超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的磨损机制为磨粒磨损,而微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态纯Ti及TC4合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损并存的混合磨损.