使用金属蒸汽真空弧离子源的金属离子注入

用金属蒸汽真空弧离子(MEVVA)源注入金属离子,能以较低的离子能量而获得较厚的注层.掺杂浓度高,容易诱生金属间化物沉淀,是一种有工业应用价值的强流离子源.讨论了注入原子的状态和分布特征,说明了 MEVVA 源可能的使用前景.     

MEVVA源强流Ti离子注入纯铜表面层的结构与性能研究

采用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源技术对强流Ti离子束注入到纯铜表面的结构和性能进行了系统的研究.材料表面层的机械性能测试表明:强流Ti离子注入纯铜后材料表面的硬度和耐磨性均有提高,相对于纯铜基体,5×1017 cm-2注量注入可以使材料表面硬度提高2.3倍,使表面摩擦因数下降14%.注入层的X射线结构分析表明:金属离子注入后,在纯铜表面注入层中析出了合金相,合金相的析出是材料的表面硬度和耐磨性提高的主要因素.     

大束流Co离子注入形成CoSi2/Si Schottky结的特性

采用Schottky结源漏结构是克服传统MOSFET器件短沟效应的一种有效方法.不同于常规的固相反应形成硅化物的方法,该文利用金属蒸汽真空弧(MEVVA)离子源进行强流金属离子注入合成了金属硅化物CoSi2, 并首次对其与Si所形成的Schottky结特性进行了研究.结果表明850 ℃退火1 min后已形成CoSi2硅化物晶相,且结深易于控制.电流特性表明p型衬底得到了较好的Schottky结,势垒高度为0.48 eV, 理想因子为1.09, 而n型衬底形成的Schottky结的理想因子偏大,需进一步改进工艺.     

大束流Co离子注入形成CoSi_2/Si Schottky结的特性

采用 Schottky结源漏结构是克服传统 MOSFET器件短沟效应的一种有效方法。不同于常规的固相反应形成硅化物的方法 ,该文利用金属蒸汽真空弧 (MEVVA)离子源进行强流金属离子注入合成了金属硅化物 Co Si2 ,并首次对其与 Si所形成的 Schottky结特性进行了研究。结果表明85 0℃退火 1m in后已形成 Co Si2 硅化物晶相 ,且结深易于控制。电流特性表明 p型衬底得到了较好的 Schottky结 ,势垒高度为 0 .4 8e V,理想因子为 1.0 9,而 n型衬底形成的Schottky结的理想因子偏大 ,需进一步改进工艺     

离子注入材料改性用强流金属离子源

为满足离子注入材料改性研究和实际应用的需要。研制了一个金属蒸汽真空弧(简称MEVVA)离子源.这是一新型离子源种,它利用阴极和阳极间的真空弧放电原理由阴极表面直接产生高密度金属等离子体,经一多孔三电极系统引出得到强流金属离子束.该源脉冲工作方式,已引出Al,Ti,Fe,Cu,Mo和W等离子,脉冲离子束流强度为0.6～1.26A,Ti的平均束流强度已达10mA.引出束流大小与源的工作参数、引出结构和电压以及阴极材料有关。该源没有气体负载,工作真空度为3×10~(-4)Pa。     

MEVVA离子源金属掺杂蓝宝石着色的研究

利用金属蒸气真空弧（ＭＥＶＶＡ）离子源将金属离子掺杂到无色人工合成蓝宝石中。研究在不同元素的注入条件下和退火过程中蓝宝石的着色情况。利用ＲＢＳ研究掺杂元素在蓝宝石表面的分布状况,ＸＲＤ分析蓝宝石金属掺杂层的物相变化,通过对金属掺杂蓝宝石的可见光吸收的测试,获得掺杂元素与蓝宝石着色的关系。     

W离子注入奥氏体不锈钢的微动磨损性能

采用金属蒸气真空弧离子源,在奥氏体不锈钢上注入金属W离子,研究了W离子注入对奥氏体不锈钢微动磨损性能的影响.结果表明,W离子注入后不锈钢的表面硬度提高了3倍;W离子注入能够显著改善奥氏体不锈钢的微动磨损性能,降低微动磨损面积.这主要归因于离子注入造成的表面强化,以及离子注入在基体表面产生的压应力.     

学术动态

我校3项“十五”国家高技术研究发展计划新材料领域课题通过验收近日,接到科技部高技术研究发展中心文件,我校3项国家863计划新材料领域课题通过验收,1项评为优秀,2项评为良好.我校孙军教授承担的“高强韧钼合金丝关键技术开发”课题(2003AA33X040)通过验收,并评为优秀.我校高积强教授承担的“高性能碳化硅陶瓷及其在高温部件上的应用”课题(2001AA333010)通过验收,并评为良好.我校郑茂盛教授承担的“高速铁路高强度、高耐磨、高导电铜合金导线研究”课题(2002AA331110)通过验收,并评为良好.我校承担的国家高技术研究发展计划重点项目“…     

多元注入硬质合金的X射线光电子能谱分析

硬质合金以其优良的物理机械性能而广泛应用于工程领域,其性能不仅取决于组成各相的结构,也取决于其表面的状态.应用金属蒸汽真空弧离子源,对硬质合金进行了C、Cr、V多元离子注入处理,并进行了X射线光电子能谱检测,结果显示了各注入元素的存在状态以及与周围其他元素的结合状态,并由此进一步分析了对硬质合金性能的影响,对硬质合金实施了进一步表面改性,并提供了相关理论和实验支持.     

MEVVA离子束技术的发展及应用

金属蒸汽真空弧放电能够产生高密度的金属等离子体.通过二或三电极引出系统,可以把金属等离子体中的金属离子引出,并加速成为载能的金属离子束,这是MEVVA离子源技术.将载能离子束用于离子注入,可以实现材料表面改性.经过MEVVA源离子注入处理的工具和零部件,改性效果显著,因此MEVVA离子源在离子注入材料表面改性技术中得到很好的应用.另一方面,利用弯曲磁场把等离子体导向到视线外的真空靶室中的同时,过滤掉真空弧产生的液滴(大颗粒),当工件加上适当的负偏压时,等离子体中的离子在工件表面沉积,可以得到高质量的、平整致密的薄膜,称为磁过滤等离子体沉积.是一种先进的薄膜制备的新技术.此外,将MEVVA离子注入与磁过滤等离子体沉积相结合的复合技术,可以首先用离子注入的方法改变基材表面的性能,再用磁过滤等离子体沉积的方法制备薄膜,可以极大的增强薄膜与基材的结合强度,得到性能极佳的薄膜.适用于基材与薄膜性能差别大,结合不易的情况(例如陶瓷、玻璃表面制备金属膜).本文简要介绍了MEVVA离子注入技术、磁过滤等离子体沉积技术和MEVVA复合技术的发展和应用状况.     

MEEVA源生成Ti金属等离子体粒子密度和电离度的原子发射光谱诊断

利用原子发射光谱对等离子体粒子密度进行诊断的Saha-Boltzmann方程法,并对其进行了改进.并结合多谱线斜率法,针对用英国avantes公司生产的AvaSpec-2048FT-8-RM型光栅光谱仪采集到的金属蒸汽真空弧(MEVVA)源生成的金属钛等离子体的发射光谱,对其电子、离子温度,电子、原子、一价离子和二价离子密度,原子和一价离子电离度进行诊断;对MEVVA Ti等离子体的热力学状态进行了判断;从而实现MEVVA Ti等离子体的发射光谱诊断.此外,还对MEVVA Ti等离子体参数随离子源工作弧压的变化情况进行了讨论.     

全国“863”计划会议上 清华大学7个先进集体和23名科技人员受表彰

1991年4月22～25日,在国家科委和科工委召开的“863”计划会议上,对“七五”期间在完成“863”计划中取得显著成绩,做出重要贡献的集体和个人进行表彰。国家科委负责的5个领域中,共表彰先进集体41个(高校15个),先进工作者215人(高校94人)。其中我校受表彰的先进集体计:并行图归约智能工作站课题组,国家光电子工艺中心,C1MS实验工程研究中心,自动任务规划、路径规划系统课题组,高温气冷堆设计研究课题组,能源领域专家委员会办公室等6个;先进工作者计:信息技术领域的周炳琨、钟玉琢、林行刚、张汉一,自动化技术领域的吴澄、隋迎秋、段广洪、…     

W离子注入奥氏体不锈钢的微动磨损性能

采用金属蒸气真空弧离子源，在奥氏体不锈钢上注入金属W离子，研究了W离子注入对奥氏体不锈钢微动磨损性能的影响．结果表明，W离子注入后不锈钢的表面硬度提高了3倍；W离子注入能够显著改善奥氏体不锈钢的微动磨损性能，降低微动磨损面积．这主要归因于离子注入造成的表面强化，以及离子注入在基体表面产生的压应力．     

1999年我校科技工作取得10项标志性成果

1.科研经费首次突破 1 .5亿元 ,达到 1 .6亿元 ;2 .国家计委“高性能数控产业化”项目总投资 1 .0 9亿元 ,实现我校亿元级项目“零”的突破 ;3.郑楚光教授受聘为“973”计划项目“燃烧污染防治的基础研究”首席科学家 ;4.“图像识别与智能控制”重点实验室在教育部重点实验室评估中被评为“优秀”,这是我校第一个被评为“优秀”的重点实验室 ;5.“国家数控工程研究中心”获准成立 ;6.申报成功国防型号技改计划一项 ,总投资 1 50 0万元 ;7.横向科技合作项目单项合同经费首次突破 1 0 0 0万元 ;8.我校获国际制造工程师协会 ( SEM)颁发的“大…     

两项“863”计划自动化领域MEMS专项课题通过验收

9月24日，光电国家实验室MEMS研究部两项“863”计划自动化领域MEMS专项课题——“低成本、高性能真空熔焊封装关键技术与装备的研究”和“基于MEMS技术的胰岛素泵的研究”验收会在我校举行．     

强束流脉冲Ta离子注入H13钢的背散射分析

利用从金属蒸汽真空弧离子源引出的强束流Ta离子,进行Ta离子注入钢的材料改性研究。研究结果表明,在离子注入剂量为5×1017cm-2,平均束流密度为40μA·cm-2,加速电压为42kV下,Ta离子注入能在钢表面形成厚达80nm的合金层。借助卢瑟福背散射(RBS),我们发现表面合金层中Ta的原子百分浓度在15%以上。     

2006年我校“863”项目申报工作成果丰硕

2006年我校作为承担单位共获准5项国家“863”计划课题，获得总经费1310万元，这是近年来我校“863”计划获准率最高的一年。     

靶温对钛离子注入纯铝的影响

高注量(>3×10~(17)cm~(-2))钛离子注入铝时,靶样品的温度明显地改变钛原子的浓度分布。靶温度超过400℃时,析出相为金属间化合物Al_3Ti。用金属蒸汽真空弧(MEVVA)离子源注钛时,强束流(每脉冲2.0mA/cm~2)轰击产生的温升,使钛原子在铝中大约可以穿透1μm深,样品近表面700nm范围内钛的原子浓度超过了22％。     

我校国家理科人才培养基地顺利通过国家“十五”中期评估

近日，国家自然科学基金委员会公布了国家理科基础科学人才培养基地“十五”中期评估结果，我校地质学基地又一次被评为“优秀基地”，物理学和化学基地被评为“良好基地”。这是继2004年经济学基地验收评估时被评为“优秀基地”后，我校基地建设所取得的又一次好成绩。     

离子注入制备锐钛矿型Fe:TiO2薄膜紫外光、可见光和自然光催化效果研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米Ti O2薄膜,然后用金属蒸汽真空弧(metal vapour vacuumarc,MEVVA)离子注入机注入从6×1015~6×1016cm24种注量的Fe离子,制备复合纳米Fe:Ti O2薄膜.用UV-Vis透射光谱和XRD对催化剂进行了表征.对薄膜在紫外光、可见光和自然光下降解甲基橙的光催化脱色效果进行了研究.