N_2/H_2比对化学气相沉积氮化钛涂层的影响

本文研究了N_2/H_2比对氮化钛涂层的晶格常数、硬度、沉积速率的影响,在N_2/H_2≈1/2时得到组成近似于化学计量的氮化钛,涂层硬度和沉积速率最高,涂层模具的寿命比不涂层的可提高4倍。     

电化学原子层沉积研究现状及沉积体系的构建

近年来,电化学原子层沉积(Electrochemical atomic layer deposition,E-ALD)技术在制备催化、光电及热电等功能薄膜的研究和应用方面取得了较大进展.概述了E-ALD的发展历史、沉积原理、研究及应用情况,介绍了课题组研发的E-ALD系统的构成和生长过程的控制机理.     

Mechanistic Details of Surface Reactions in Atomic Layer Deposition (ALD) Processes

1 Results The reaction mechanisms of the atomic layer deposition (ALD) processes used for thin-film growth have been characterized by a combination of surface sensitive techniques. Our early studies focused on the deposition of TiN films from TiCl4 and ammonia,starting with the independent characterization of each of the two half steps comprising the ALD process. It was found that exposure of the substrate to TiCl4 leads to the initial deposition of titanium in the 3 oxidation state; only at a later st...     

微波等离子体化学气相沉积合成TiN超细颗粒

热力学计算表明，Ｈ２，Ｎ２的过量有助于提高ＴｉＮ的产率，但能耗也相应增加。为此考察了温度，流量，ＴｉＣｌ４携带量，混合方式对产物性能的影响。结果表明，流量增加，温度升高，ＴｉＣｌ４携带量增加，混合愈好，则产物粒径愈小。在此基础上采用微波等离子体化学气相沉积法，合成了粒径为１２３－２８４ｎｍ的ＴｉＮ超细颗粒     

CVD法TiO2薄膜的制备条件及光学性质的研究

以四异丙醇钛为钛源物质,采用常压化学气相沉积法制备了ＴｉＯ２膜,并对其光学性质进行了研究。实验结果表明,：沉积条件是影响ＴｉＯ２膜的沉积率和光学性质的重要因素。     

沉积温度对直流磁控溅射TiN薄膜结构和表面形貌的影响

利用直流磁控溅射技术,在锆合金基体表面上研究不同基体温度对沉积TiN薄膜的影响.分别采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜(SEM)对TiN薄膜结构、表面形貌和截面形貌进行了研究.研究结果表明:TiN薄膜在不同沉积温度下晶格取向是不同的;200℃时,TiN为随机取向;300℃时,TiN薄膜以(111)为择优取向;400℃时,薄膜晶化质量不断提高,最后逐渐趋于稳定.300℃时,薄膜的致密性与均匀性较好,表面无明显缺陷.     

PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜,反应气体为氨气和硅烷.这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火.对太阳电池而言,氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用.利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性.实验发现随着退火温度的增加,氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加,可以归因于在退火过程中,薄膜愈加致密.红外吸收谱的研究发现,氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降,而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化.这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关.     

电子束在动态混合沉积TiN中的作用

在三束动态混合离子注入机中，研究了电子束对动态混合沉积ＴｉＮ薄膜的硬度，结合力和膜层结构的影响。结果表明，电子束增强了离子束的反应活力，保持了混合过程中温度的均匀性，整个沉积膜层中形成了均匀分布的细纤维状ＴｉＮ晶粒，显著提高了膜层的韧性和结合力。     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的过程研究

在垂直冷壁CVD反应器中进行了文题的探索性研究。以二乙胺基钛(Ti(NEt_2)_4)为源,在不锈钢或硬质合金基体上完成了氮化钛(TiN)和碳氮化钛(Ti(C,N))硬质薄膜低温下的淀积。发现(TiN)和(Ti(C,N))分别在773K和973K下形成;在操作范围内整个反应器流场由自由对流控制;反应过程由表面过程控制;反应活化能为235 kJ/mol;二乙胺基钛反应级数为1级。进行了热力学计算,提出了反应历程假设。结果表明:用二乙胺基钛进行MOCVD淀积含钛硬质薄膜可以降低温度,以扩大基体的选用范围,为获得硬质薄膜提供了一条新的途径。     

用CVD法在陶瓷上沉积金色氨化钛装饰涂层

本实验实现了以 ＣＶＤ*法采用 ＴｉＣ１４、 ＮＨ３、 Ｎ２及 Ｈ２在陶瓷基体上产生金色的氨化钛涂层。适宜的沉积温度范围为８００～８５０℃。各气体反应物的流量比较小时，可以获得令人满意的、光亮的金色氨化钛涂层。陶瓷上沉积的金色涂层的组成接近化学计量的ＴｉＮ，即Ｎ／Ｔｉ原子比接近１：１。晶格常数ａ０＝４．２４１Ａ。光亮度达到亮金水平。由于氮化钛硬度高，金色氮化钛涂层比真金涂层具有较高的耐磨性，并且它的化学稳定性也高。     

全化学溶液法制备SrTiO3缓冲层

 化学法制备SrTiO₃薄膜成本低、效率高,适合用于YBa₂Cu₃O_7-δ（YBCO）涂层导体的缓冲层。采用全化学溶液沉积法在Ni-5W金属基带上外延生长了SrTiO₃（STO）缓冲层薄膜。以乙酸盐、钛酸丁酯为原料配制均匀稳定的STO种子层、La_xSr_1-xTiO₃种子层和STO 缓冲层前驱溶液。研究了STO 种子层薄膜厚度对在STO/Ni-5W（200）上沉积STO 外延薄膜性能的影响,结果表明,在880℃烧结温度下制备的3 层STO 种子层上可以制备出表面光滑平整、具有（200）择优取向的STO 缓冲层。尝试将La 元素掺入STO 中制得稳定的LSTO 前驱液,在LSTO/Ni-5W 结构上制备了具有（200）择优取向的STO 缓冲层薄膜,可作为YBa₂Cu₃O_7-δ涂层导体的缓冲层。     

金属有机化合物化学气相淀积含钛硬质涂层的性能研究

在用文题淀积方法制备出氮化钛、碳氮化钛和碳氮氧化钛硬质涂层的基础上,用表面分析手段分别进行了成分、结构分析、形貌观察和硬度测定。结果表明:以二乙胺基钛为原料可分别在773K和973K淀积氮化钛和碳氮化钛涂层;用钛酸异丙酯和钛酸丁酯可分别在973K和1073K获得碳氮氧化钛涂层。所得的涂层表面光洁度高、与基体附着性好、硬度满足实用要求。相比于普通化学气相淀积方法,本法在制备硬质涂层上有两大优点:(1)淀积温度降低,扩大了基体的选用范围;(2)固溶体涂层的获得扩大了涂层的适用范围。     

自持金刚石厚膜上沉积N掺杂ZnO薄膜的生长及电学特性

采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)两步生长法在自持化学气相沉积(CVD)金刚石厚膜的成核面上制备ZnO薄膜, 并研究了薄膜的生长特性和电学特性. 结果表明, 在基片温度为600 ℃时沉积得到的ZnO薄膜表面均匀, 取向较一致, 为c轴取向生长. 其载流子迁移率为3.79 cm²/(V·s).      

基片负偏压对PEMSIP法TiN涂层的影响

应用Ｘ射线衍射分析研究了基片负偏压对ＰＥＭＳＩＰ法ＴｉＮ涂层相组成的影响；结果表明，随着基片负偏压增加，膜层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展，进而影响膜层的硬度。通过微区化学成分分析（ＥＤＳ）研究了膜基界面附近的成分分布。结果表明，界面处有过渡层；偏压愈高，过渡层愈显著。     

空心阴极离子镀氮化钛工艺对膜层性能的影响

本文主要研究HCD离子镀中工艺参数对膜层性能的影响。测量了镀膜室内温度及沉积膜厚的分布;研究了反应气体量对膜层性能的影响;分析讨论了温度、反应气体量的作用。结果表明,镀膜过程中工件最高温度低于500℃,可用于高速钢刀具镀膜,镀膜厚度沿工件架环向分布极不均匀,随氮流量增加,膜层组份,相结构及择优取向均发生变化,从而对膜层机械性能产生了影响。     

PEMSIP法Ti2N和TiN两相涂层工艺研究

介绍了等离子体增强磁控溅射离子镀ＴｉＮ涂层的工艺，组织结构和性能，研究了氮分压和靶功率对涂层相组成和性能的影响，讨论了Ｔｉ２Ｎ对涂层硬度的影响，实验结果表明，由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的涂层硬度高，显著提高刀具耐用度。     

低温沉积金刚石薄膜的红外光学性能

采用微波等离子体ＣＶＤ两段式低温沉技术，在７００－４００℃温度范围嵴沉积外增透性良好的金刚石薄膜，结果发现，采用高甲烷浓度可以实现较低沉积温度下的高密度形核，获得光学平整的金刚石薄膜。