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.     

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.     

基于双层辉光离子渗金属的离子轰击金属靶材的计算机模拟

轰击离子的产生、输运以及离子对靶材的溅射过程是实现双层辉光等离子渗金属的重要一环。基于辉光放电的理论以及COMSOL Multiphysics软件对典型的双层辉光等离子渗金属装置进行了建模，分析了轰击离子的能量范围，结合经典散射理论和蒙特卡罗方法，使用SRIM软件详细地模拟了Ar⁺对金属靶材的溅射过程。结果表明：溅射原子的位置集中在金属靶材入射位置的附近，形成环状的溅射坑。溅射原子的能量集中在20 eV内，随着入射离子能量的增加，会出现一些高能量、大角度的溅射原子。溅射产额随着靶材原子d壳层电子填满程度的增加而增大，溅射产额主要来自低能反冲原子。溅射产额越大意味着低能反冲原子越多，能量传递越分散，溅射原子能量越低。     

Co、 Al共掺杂ZnO靶材溅射过程中离子与固体相互作用的模拟

根据随机碰撞过程中的级联碰撞原理,跟踪载能粒子在固体内的慢化过程,选用SRIM2008软件模拟了Co、Al共掺杂ZnO靶材在溅射过程中离子与固体相互作用.研究了溅射过程原子的选择性溅射现象,溅射原子的能量、角度分布情况,得出ZnO基靶材溅射过程中离子与固体相互作用的规律.欲获得成分接近Zn0.85Co0.1Al0.05O的薄膜,最佳的溅射工艺条件为:Ar+离子以68°的角度入射,靶材成分采用Zn0.7Co0.23Al0.07O.     

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。     

金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用

研究了金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用．用真空感应熔炼精密浇铸方法制备含铬和镍的硅化物，作为溅射沉积电阻薄膜的溅射阴极靶材．发现随着硅含量的增加，溅射得到的薄膜电阻值变大，Ｓｉ含量在５０％（质量分数）以上时，溅射阴极靶材的组成由ＣｒＳｉ２，ＮｉＳｉ两相变成Ｓｉ，ＣｒＳｉ２和ＮｉＳｉ２三相．所研制的三种型号的溅射阴极靶材适用于不同电阻值范围的电阻薄膜的溅射沉积，可在金属膜和金属氧化膜电阻器上应用．     

射频反应磁控溅射制备氧化铬薄膜技术及性能

研究了采用射频反应溅射方法制备氧化铬耐磨镀层的技术和薄膜的性能.结果表明,采用金属靶材进行射频反应溅射时,由于靶材与反应气体的反应,会出现两种溅射模式,即金属态溅射和非金属态溅射,非金属态溅射模式的沉积速率很低.氧化铬薄膜的硬度主要决定于薄膜中Cr2O3含量,在供氧量不足时会生成低硬度的CrO,制备高硬度氧化铬薄膜需要采用尽可能高的氧流量进行溅射.采用在基片附近局域供氧,可以实现高溅射速率下制备出高硬度的氧化铬薄膜.     

氩离子束溅射沉积PTFE高分子膜

用氩离子束溅射聚四氟乙烯靶材，在黄铜上沉积聚四氟乙烯薄膜，用ＸＰＳ和ＩＲＳ分析方法确定了聚四氟乙烯高分子膜的存在，并依据沉积膜形成过程对沉积膜与靶材在ＩＲＳ谱图上的差异给予了解释，结果表明，这种溅射沉积方法形成高分子薄膜是有效的。     

合金靶材择优溅射的SRIM模拟研究

利用SRIM2013软件,分别模拟计算了3组合金靶材Fe-Cr、Cu-Ni和Au-Ag在氩离子入射时的溅射产额,根据计算结果得出3组合金均存在择优溅射现象,择优溅射与金属原子的表面结合能有关的结论。同时模拟了 Au-Ag合金的溅射产额随入射离子能量和合金成分的变化情况,并分析其择优溅射机制。     

工艺参数对磁控溅射制备ZnO:Al薄膜性能的影响及分析

采用Al2O3质量分数为2.7%的ZnO:Al(简称AZO)陶瓷靶在RAS-1100C大型中频孪生靶磁控溅射镀膜设备上溅射制备了电阻率在10-3Ω·cm量级、可见光透过率85%的AZO透明导电薄膜.分析了烘烤温度、氩气流速和溅射功率对薄膜电学性能的影响,同时还对固定在靶材前方不同区域处的衬底上沉积得到的AZO薄膜的电阻率差异进行了研究.实验发现靶材刻蚀沟道正前方处沉积的AZO薄膜的电阻率在10-2Ω·cm量级,而两块靶材中间非溅射区域正前方处所沉积的AZO薄膜的电阻率则在5×10-4Ω·cm左右.此研究结果表明沉积在RAS夹具圆筒上的AZO薄膜的性能是靶前各区域溅射沉积薄膜的性能的混合平均.进一步提高RAS溅射制备的AZO薄膜的性能的关键在于抑制高能氧负离子的轰击注入效应以及提高薄膜的结晶性能.     

磁控溅射涂层的耐蚀性

通过采用磁控溅射工艺,将两种铁基和镍基材质的靶材溅射到基材(1Cr18Ni9Ti)上,形成4种薄膜。对靶材、基材和薄膜等分别在不同浓度硫酸中的耐腐蚀性进行了测量,并对薄膜在0.05mol/L硫酸中的耐点蚀性进行了研究。通过对Tafel曲线、循环极化曲线及显微组织的分析,结果表明:溅射后薄膜组织为微晶,薄膜的耐蚀性普遍比溅射材前靶的耐蚀性要好;薄膜耐点蚀性很好。     

质子对碲锌镉辐照损伤的SRIM模拟

模拟计算质子对CdZnTe的辐照损伤. 先计算质子在CdZnTe中的电离损伤和位移损伤, 再计算不同能量和入射角的质子辐照CdZnTe产生的空位数, 最后计算不同能量和入射角的质子辐照不同厚度CdZnTe靶的溅射产额. 结果表明: 电离损伤远大于位移损伤; CdZnTe内因质子辐照产生的空位数随质子能量的增大而增加, 当质子入射角大于60°时, 产生的空位数明显减少; CdZnTe低于半导体硅和金刚石的抗辐照性能; 溅射产额与空位数相差较大, 溅射产额随质子能量的增大先增大后减小, 随质子入射角的增大而增大, 随CdZnTe靶厚度的增大整体趋于增大.     

沉积条件对MOS2/Ti复合膜性能的影响

MoS2/Ti复合膜由直流磁控溅射方法制备,膜中Ti的原子分数x(Ti)和硬度Hv随着Ti靶溅射电流I(Ti)的增加而增加.FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)对膜表面形貌观察发现,MoS2/Ti复合膜是由尺寸为几十到几百nm的颗粒组成,膜的致密性和膜中x(Ti)有关,x(Ti)越高,膜的致密性越好,从而膜的Hv也就越高.偏压Ub是影响膜性能的重要因素,随着Ub的增加,膜的Hv也增加,当Ub=-100 V时,膜的Hv达到峰值;进一步增加Ub,膜的Hv则下降.     

多靶射频磁控共溅射SmCo/Cr薄膜的制备和磁性能

采用多靶射频磁控共溅射方法制备了SmCo/Cr薄膜,用XRD和VSM测量了各样品的微结构和矫顽力.结果表明,SmCo膜具有较强的垂直各向异性,当Cr底层溅射时间为5min、SmCo磁性层溅射时间为14min、Co靶溅射功率为220W时,所得到的薄膜垂直矫顽力最大.     

射频共溅射SiC薄膜的制备和特性研究

用射频共射复合靶技术和Ｎ２气保护下高温退火的后处理方法,在Ｓｉ衬底上制备出了碳化硅薄膜,通过傅里叶变换红外光谱、室温光致发光谱、电阻率－温度关系谱、Ｘ射线光电子谱等测量手段,研究了淀积膜和不同温度退火薄膜的结构、电学和光致发光等性质。     

Preparation and properties of antimony thin film anode materials

Metallic antimony thin films were deposited by magnetron sputtering and electrodeposition. Electrochemical properties of the thin film as anode materials for lithium-ion batteries were investigated and compared with those of antimony powder. It was found that both magnetron sputtering and electrodeposition are easily controllable processes to deposit antimony films with flat charge/discharge potential plateaus. The electrochemical performances of antimony thin films, especially those prepared with magnetron sputtering, are better than those of antimony powder. The reversible capacities of the magnetron sputtered antimony thin film are above 400 mA h g^-1 in the first 15 cycles.     

无屏蔽罩的矩形平面磁控溅射靶的设计

通过理论分析、实际设计和实验，对矩形平面磁控溅射靶表面水平磁感应强度B的传统取值上限进行了拓展，结果表明：若阴极靶体下表面和4个侧面的磁感应强度被屏蔽低于0．0005T，同时上表面覆盖同一靶材，则可抛弃屏蔽罩，采用裸靶结构，靶表面的水平磁感应强度B就可以远高于0．05T，达到0．09T，此外，B的增加显著降低了磁控溅射镀膜工艺的着火电压和维持放电电压，为实现低电压磁控溅射提供了另外一种思路。     

溅射功率对氧化铝薄膜结构和光学性能的影响

采用射频反应磁控溅射法,在K9双面抛光玻璃基底上制备了一系列不同溅射功率的Al2O3薄膜,并对部分薄膜进行退火处理.利用X线衍射法对Al2O3薄膜退火前后的晶体结构进行分析,采用椭圆偏振光谱仪对薄膜的厚度、折射率和消光系数进行测试和拟合.实验结果表明:测射功率在100~300 W时,沉积的Al2O3薄膜退火前后均为非晶态;薄膜在可见光范围内具有良好的透光性能,透射率接近90%,为透明膜;薄膜的沉积速率随溅射功率的增大而增大;薄膜在可见光波段的折射率n随波长的增大而减小,平均值随溅射功率的增大呈现出先增大后减小的变化趋势;薄膜消光系数k的平均值亦随溅射功率的增大呈现先增大后减小的变化趋势.     

组合式金合金圆平面磁控靶的设计

首先对传统的圆平面磁控靶的形状进行改进,设计一个靶材利用率高的纯金靶．利用金合金的色区图,计算沉积不同Ｋ值和颜色的镀金膜时,组合式Ｋ金靶上金、银、铜的面积比,从而在纯金靶上固定相应面积的扇形银片和铜片,研制出不同Ｋ值和色度的组合式金合金靶．