空磁控靶溅射刻蚀的模拟研究

建立了磁控溅射单粒子模型，结合靶表面磁场的分布，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ研究了溅射气体粒子的运动规律，得到靶表面刻蚀的图形，发现靶中间环的刻蚀最强，这与实验结果和磁场的水平分量分布一致。     

S-枪溅射NiCr薄膜的Monte Carlo模拟

对Ｓ－枪溅射ＮｉＣｒ合金薄膜过程采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法进行了计算模拟．用靶刻蚀图形作为粒子发射频度函数,采用Ｔｈｏｍｐｓｏｎ能量分布,并考虑了环境气体的热运动,得到沉积粒子的能量、入射角度的分布随溅射工艺参数的变化规律．     

等离子体辅助的金属表面氮化的Monte-Carlo模拟

采用快电子和重粒子(N2^ ，N^ ，Nf)混合的Monte-Carlo模型，计算了氮直流辉光放电等离子体辅助的金属表面氮化过程中，原子态粒子(N^ ，N)的产生率及氮化粒子(N^ ，Nf)轰击靶表面的粒子数密度及入射角随气体温度的变化规律．结果表明，粒子(N^ ，N)的产生率及在靶表面的密度分布都随着放电气体温度的升高而减少；粒子(N^ ，Nf)在工件表面的分布均匀且主要表现为小角入射，入射角的分布受温度的影响较小．模拟结果与实验结果符合得较好．     

等离子体源离子注入装置中离子到达靶表面的…

等离子体源离子注入，是将待注入的靶直接浸入等离子体源中，靶上施加一系列负高压脉中，离子在变化的电场中获得能最后注入靶中，建立了离子的蒙特卡罗模拟模型，考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞和弹性散射，模拟了不同气压下氮离子到达靶表面的能量分布和入射角分布。     

磁控溅射靶磁场的分布

用麦克斯韦方程，推导了射频磁控溅射靶磁场的数学表达式，并研究了靶磁场的三维分布规律，得到了磁控靶的磁场在中心圆环有较强的水平分量、边缘有较强的垂直分量的结果，计算结果与实验结果相符．     

磁控溅射靶磁场的分布

用麦克斯韦方程，推导了射频磁控溅射靶磁场的数学表达式，并研究了靶磁场的三维分布规律，得到了磁控靶的磁场在中心圆环有较强的水平分量，边缘有较强的垂直分量的结果，计算结果与实验结果相符。     

铁氧体构成磁控管的磁场分析及它对PET表面改性的影响

在铁氧体磁场存在的情况下,通过研究涤纶膜（PET）表面的碳氟等离子体的改性效果受磁场的影响,讨论了带电粒子的行为及磁场对改性的影响．结果发现：磁场的存在使得PET表面的聚合区域向刻蚀区域位移,且主要依赖于磁场的强度．     

硅纳米线表面喷墨打印纳米银油墨的SERS性能研究

在金属辅助化学刻蚀法制备的硅纳米线表面,通过喷墨打印纳米银油墨制备了银纳米粒子/硅纳米线复合结构基底.通过调节刻蚀时间和刻蚀温度,探究硅纳米线的微观形貌变化,及其对基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.实验结果表明,硅纳米线的长度随着刻蚀时间的延长而增加.当刻蚀温度为40℃、刻蚀时间为8 min时,能够激发更强的SERS信号.银纳米粒子/硅纳米线对探针分子罗丹明6G的最低检测限为10^-7mol·L^-1.     

硅粉在鞘区内的纯化速率模型

分析了粉粒在反应区的沉降过程,导出了沉降的最大速度及时间的公式,给出了离子在不同位置上的平均动能及粒子通量.还对高能中性粒子在鞘区内的行为进行了详细的分析并得出在不同位置上的平均动能和通量.它可用于计算空间不同位置处包括离子和高能中性粒子的刻蚀速率,计算结果表明高能中性粒子在很大的空间范围内其刻蚀作用大于离子.在阴极电压为2 300 V的情况下,一次沉降的最大刻蚀量可达50层原子、刻蚀速率1.1×1016/(cm2.s-1),这对粉粒在等离子体中的表面刻蚀和纯化都具有一定的意义.     

物质表面图像的信息维研究

应用分形几何的方法，研究了物质表面图像上粒子的分布特点，计算出粒子疏密分布不同的表面图像的信息维，得出的基本结论是：在相同的观察条件下，物质表面图像上颗粒分布有序时的信息维大于分布杂乱时的信息维，信息维从一定程度上反映了图像上粒子分布的有序程度，从二维图像信息维的大小，可以判断物质表面粒子的分布情况。     

矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场分析

通过分析磁场对磁控溅射过程的影响,总结出了矩形平面直流磁控溅射装置工作区域磁场的设计原则,并给出了两种磁体结构.采用有限元方法对一套装置的磁场进行了计算,磁场计算结果与测量值吻合较好.基于上述分析计算,研究了磁场分布对靶材刻蚀形貌的影响,并进一步提出了具体的磁场改进措施.采用分流条垫补方法可以改进磁场分布,如果磁场水平分量呈马鞍形分布,靶材的利用率可以提高,采用磁极斜面结构对磁场分布的改进意义不大.另外,错开磁体间安装接缝和对永磁体精确充磁能够有效提高工作区域磁场分布的均匀性.     

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。     

空心阴极放电的阴极溅射分析

建立了空心极阴放电的二维自洽理论模型,通过阴极面上的电场、离子流和离子密度沿阴极截面的空间分布分析了放电中的阴极溅射问题,研究发现空心且极溅射型离子激光器中不均匀阴极溅射的现象来源于阴极面附近的电场、离子流和离子的不均匀分布,从理论上模拟并解释了实验观察到的阴极表面溅射一个或多个凹坑的现象。     

Etching mechanism of barium strontium titanate （BST） thin films in CHF_3/Ar plasma

Reactive ion etching was used to etch barium strontium titanate thin films in a CHF3/Ar plasma.BST surfaces before and after etching were analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy to investigate the reaction ion etching mechanism,and chemical reactions had occurred between the F plasma and the Ba,Sr and Ti metal species.Fluorides of these metals were formed and remained on the surface during the etching process.Ti was almost completely removed because the TiF4 by-product is volatile.Minor quantities of Ti?F could still be detected by narrow scan X-ray photoelectron spectra,and Ti?F was thought to be present in the form of a metal-oxy-fluoride.These species were investigated from O1s spectra,and a fluoride-rich surface was formed during etching.BaF2 and SrF2 residues were difficult to remove because of their high boiling point.The etching rate was limited to 12.86 nm/min.C?F polymers were not found on the surface,indicating that the removal of BaF2 and SrF2 was important for further etching.A 1-min Ar/15 plasma physical sputtering was carried out for every 4 min of surface etching,which effectively removed remaining surface residue.Sequential chemical reaction and sputtered etching is an effective etching method for barium strontium titanate films.     

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.     

镍超细微颗粒的核磁共振研究

报导了对镍超细微颗粒进行核磁共振研究的初步结果通过测量６１Ｎｉ的零场核磁共振谱研究镍超细微颗粒的赵精细磁场的分布．微颗粒平均直径约２０ｎｍ．为了对比，还对镍粉（粒径约７６μｍ）进行了类似测量．发现微颗粒与块状样品的核磁共振谱的共振峰位置基本相同，但在线型、谱宽和信噪比方面明显不同。这表明其超精细磁场的分布有特征性的区别．镍超细微颗粒的共振谱比块状样品稍微展宽．因为超细微颗粒的表面原子数目比块状样品的多，谱线变宽可能与超细微颗粒的表面效应有关。     

磁控溅射薄膜的厚度均匀性理论研究

建立了一个磁控溅射模型，在几种特殊情况下，给出了计算机模拟的薄膜厚度三维分布和二维分布，提出了制备大面积薄膜的条件．结果表明：计算机模拟的结果与实验结果和有关文献的结果一致．     

氘饱和状态下的液态锂表面的溅射问题

分析了氘饱和状态下液态锂作为包层流动液帘表面的溅射问题,得到了氘饱和状态下液态和固态锂的溅射产额。结果表明：溅射出来的液态锂原子大部分都是离子状态,它们很快被磁力线带到偏滤器靶板,因而大部分不能进入芯部等离子体。     

磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究

针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体（MCF）深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF深孔抛光的磁流场耦合模型,分析MCF的流动特性;以黄铜H62的深孔零件为加...