工作气压对磁控溅射ZAO薄膜性能的影响

工作气压在ZnO∶Al(ZAO)薄膜制备过程中是一个重要的工艺参数,直接决定着薄膜的性能。本文利用中频交流磁控溅射方法,采用氧化锌铝(ZnO与Al2O3的质量比为98∶2)陶瓷靶材,在基体温度为250℃,工作气压范围为0.2～8.0Pa条件下,制备了ZAO薄膜。利用X射线衍射仪和原子力显微镜对薄膜的结构和形貌进行了分析和观察,利用分光光度计和霍尔测试仪测量了薄膜的光学和电学性能,研究了制备薄膜时不同的工作气压(氩气压力PAr)对薄膜的结构、形貌、光学性能和电学性能的影响。结果表明:随着工作气压的增加,薄膜的电阻率先略有下降然后上升,相应地,载流子浓度和迁移率先略有上升然后下降,而可见光谱平均透过率保持在80%以上。当基体温度为250℃,氩气压力为0.8Pa时,薄膜的电阻率最低,为4.6×10-4Ω·cm,方块电阻为32Ω时,在范围为490～600nm的可见光谱内的平均透过率可达90.0%。

工作气压对直流磁控溅射Mo薄膜的影响

利用直流磁控溅射技术在单晶Si(110)基底上制备Mo薄膜,分析了工作气压对沉积速率、表面质量及微观结构的影响。结果表明:薄膜的沉积速率随压强的增大而增加;低气压下沉积的Mo薄膜表面质量较好且结构致密,高气压下沉积的Mo薄膜表面质量较差且结构疏松;在工作气压为0.8 Pa时,制备的Mo薄膜晶粒尺寸与微观应力值最小。

磁控溅射镀膜中工作气压对沉积速率的影响

沉积速率是磁控溅射镀膜技术中的一项重要指标 ,它由许多因素决定。为了定性地了解沉积速率与工作气压之间的关系 ,通过实验测定了不同工作气压下的沉积速率 ,发现存在一个最大值 ,并对应有一个最佳工作气压。运用气体放电理论对这一现象进行了分析。这个结论为提高薄膜制备效率指明了方向 。

渗氮工作气压对H13钢离子渗氮层组织及性能的影响

采用自制的LD-650型直流等离子体增强化学气相沉积炉在不同渗氮工作气压下对H13钢进行了离子渗氮处理,研究了工作气压对该钢渗氮层组织及性能的影响。结果表明:渗氮工作气压显著影响渗氮层的厚度,随着工作气压的升高,渗氮层中化合物层厚度呈现先增加后减小的趋势,在1066Pa下达到极大值9μm;工作气压对渗氮层表面硬度影响较小;随着工作气压的升高,化合物层的ε相和γ′相均增加,在1 066 Pa时其体积分数达到最大,分别为37.1%和35.7%;在试验条件下,工作气压为1 066 Pa下得到的渗氮层性能良好。

工作气压对磁控溅射Mo膜的影响

采用直流磁控溅射沉积技术在不同工作气压下制备Mo膜,研究了工作气压对Mo膜的沉积速率、表面形貌及晶型结构的影响规律,研究表明:工作气压在0.1～0.5Pa范围内,沉积速率基本保持不变,在0.5～1.5Pa范围内沉积速率随工作气压的升高而增大;Mo膜的表面粗糙度随工作气压的升高而增加;不同工作气压下制备的Mo膜为立方结构,在较低工作气压下薄膜结晶性能较好。

工作气压对室温溅射柔性AZO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在PEN衬底上室温制备了AZO薄膜,并对不同工作气压下(0.05～0.4Pa)沉积薄膜的结构及光电性能进行了研究。结果表明,薄膜具有良好的c轴择优取向,随工作气压增大,薄膜(002)峰强度减弱,晶粒减小,表面粗糙度增大,电学性能下降,薄膜可见光透过率变化不大,但禁带宽度变窄。与玻璃衬底相比,PEN衬底上沉积的AZO薄膜拥有更高的品质因数,获得的最佳电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为1.11×10-3Ω.cm、4.14×1020cm-3和13.60cm2/(V.s),该薄膜可见光的绝对透射率达到95.7%。

工作气压对室温磁控溅射CIGS膜的影响

研究了工作气压对磁控溅射法制备CIGS薄膜的影响,采用X射线衍射,扫描电镜,X射线萤光光谱和X射线能量色散谱分析了膜层的组织和成分。研究发现,工作气压升高,薄膜沉积速率降低。当工作气压低于0.2 Pa时,薄膜致密均一;高于0.2 Pa表面出现Cu2-xSe相,并随气压升高在膜表面的覆盖面积增大。对气压影响薄膜表面形貌的机理采用成膜动力学理论进行了讨论。

激光器真空检测及工作气压控制智能化的研究

在激光器的各种工作参数中 ,真空检测及工作气压测控 ,是很重要的环节之一 ,它将直接影响激光器运转的稳定性和可靠性。而激光器工作状况的很多方面都受工作气压的控制。因此我们采用西门子PLC设计研制了一套激光器的真空智能测控系统 。

工作气压对TaN/VN纳米多层膜结构与机械性能的影响

本研究选择钽和钒的氮化物作为个体层材料,利用超高真空射频磁控溅射系统制备TaN、VN及一系列的TaN/VN多层薄膜。通过XRD,纳米力学测试系统分析了该体系合成中工作气压对多层膜结构与机械性能的影响。结果表明多层膜的纳米硬度值都高于两种个体材料混合相的硬度值;当工作气压为0.2Pa时,结晶出现多元化,多层膜体系的硬度、弹性模量、应力均达到最佳效果,最大硬度达到31GPa。多层膜的机械性能改善明显与工作气压的变化有直接的联系。证明了通过选择合适的工作气压条件,合成具有高硬度的纳米多层膜是可以实现的。

工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响

用射频溅射法将立方氮化硼（C-BN）薄膜沉积在p型Si（100）衬底上,薄膜的成分由傅里叶变换红外吸收谱和X射线衍射谱标识.在其他条件不变的情况下,研究了工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响.研究结果表明,工作气压是影响c-BN薄膜生长的重要参数,要得到一定立方相体积分数的氮化硼薄膜,必须要有合适的工作气压.工作气压等于或高于2.00Pa时,立方相不能形成;工作气压为 0.67Pa时,得到了立方相体积分数为92％的立方氮化硼薄膜.

工作气压对Bi薄膜沉积速率和表面形貌的影响

采用直流磁控溅射方法在不同工作气压下制备了Bi薄膜,对薄膜的晶体结构、沉积速率、表面形貌和生长模式进行了研究,并对其晶粒尺寸的变化规律进行了分析。X射线衍射(XRD)结果表明Bi薄膜均为多晶斜六方结构。研究发现沉积速率随工作气压的升高先增大后减小。扫描电镜(SEM)图像显示随着工作气压的升高,小晶粒尺寸增大、大尺寸晶粒逐渐消失,薄膜变得疏松多孔;薄膜经历柱状-节榴状-楔形3种生长方式。

工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响

本文报道了工作气压对射频溅射法制备立方氮化硼(c-BN)薄膜影响的实验结果.c-BN薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,溅射靶为六角氮化硼(h-BN),工作气体为Ar气和N2气混合而成,薄膜的成分由傅里叶变换红外吸收谱标识.结果表明,与射频功率、衬底温度和衬底负偏压一样,工作气压也是影响c-BN薄膜生长的重要参数.要得到一定立方相含量的氮化硼薄膜,必须要有合适的工作气压,否则,薄膜中不能形成立方相.在工作气压为5×10-3乇时,得到了立方相含量在90%以上的立方氮化硼薄膜.

PIII中工作气压和占空比优化关系的数值研究

等离子体浸没离子注入中的等离子体扩散过程和鞘层演化行为分别由低压非稳态扩散流体模型与鞘层碰撞流体模型来进行描述,数值模拟研究了工作气压与占空比对离子注入剂量和能量的影响。计算结果表明,工作气压不变时,随占空比变化,一定时间内的离子注入剂量有极大值,并且极大值对应的占空比会随着工作气压降低而减小。工作气压较高时,占空比越小离子碰撞能量越高;而工作气压较低时,占空比越大离子碰撞能量越高。相同工作气压下占空比对离子注入剂量的影响要比离子碰撞能量显著。

工作气压对磁控溅射薄膜的影响

结合近几年的相关研究报道,归纳总结磁控溅射法制备薄膜过程中,工作气体压力变化对膜层沉积速率、膜层形貌和表面粗糙度的影响及相关规律,为磁控溅射制备Mo薄膜、ZnO光学膜层时调控膜层厚度、透光率等性能提供参考。

工作气压对可控区域空心阴极放电的影响(ZR206601)

工作气压是影响空心阴极放电的重要参数,研究了不同气氛下工作气压对可控区域空心阴极放电特性的影响。结果表明:Ar气氛下,较高气压促使空心阴极产生较多带电粒子,空心阴极放电增强;C 2H 2气氛下,C2H2的电负性吸收电子,削弱空心阴极放电,气压越高放电越弱;Ar/C 2H 2混合气氛下,Ar放电产生的电子弥补C 2H 2消耗的电子,气压越高,空心阴极放电增强。

工作气压对Y掺杂HfO_(2)结构及电学性能的影响

目的基于Y掺杂高纯铪靶和钛靶的反应磁控溅射方法,在Si(100)基底上沉积掺杂Y氧化铪薄膜,以及TiN/X-HfO_(2)/TiN三层异质结构,探究Y掺杂对氧化铪基异质结构铁电性的影响。方法针对反应磁控溅射制备的Y掺杂HfO_(2)薄膜和异质结构,分别采用白光干涉仪、掠入射X射线衍射(GIXRD)、X光电子能谱仪(XPS)和铁电分析仪,对薄膜的沉积速率、退火后薄膜的晶体结构、掺杂元素组分及含量,以及HfO_(2)基异质结薄膜P-E电滞回线和I-V曲线进行测量。结果在相同工艺条件下,薄膜的沉积速率随着工作气压的增大呈先增大后减小的趋势,在工作气压为1.1 Pa时沉积速率达到最高值。XRD结果表明,薄膜经过退火后存在正交相(o相)和单斜相(m相)。当工作气压为0.7 Pa时,所制备HYO薄膜在28°~30°内代表o(111)相的衍射峰最强,具有最佳的铁电性。随着工作气压的增大,代表m(111)相的衍射峰强度逐渐下降。采用XPS分析了薄膜中各元素的化学状态和含量,在工作气压为0.7 Pa时,Y的掺杂浓度(物质的量分数)为5.6%,铁电分析结果表明,在工作气压从0.7 Pa增至1.3 Pa的过程中,Y掺杂的HfO_(2)基异质结的电滞回线逐渐收缩。在工作气压为0.7 Pa时,剩余极化强度P_(r)的最大值为14.11μC/cm^(2),矫顽场Ec约为1 MV/cm。结论利用Y掺杂高纯铪靶反应磁控溅射制备的掺杂铁电薄膜,在工作气压0.7 Pa下得到的薄膜经过700℃退火后具备良好的铁电性能。

工作气压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法,在n型(100)Si基底上沉积了氮化硼(BN)薄膜,并在超高真空系统中测量了BN薄膜的场发射特性.研究发现,沉积时工作气压的变化对BN薄膜的场发射特性有很大影响,工作气压为2Pa时沉积的BN薄膜样品的场发射特性较好,其阈值电场为6V/μm,场发射电流为320μA/cm2.F-N曲线表明,在外加电场的作用下,电子是通过隧道效应穿透BN薄膜表面势垒发射到真空的.

工作气压和基底偏压对ZrB_2/AlN纳米多层膜结构和机械性能的影响

利用射频磁控溅射技术在不同工作气压和不同基底偏压条件下在Si(100)基底上设计合成了ZrB2/AlN纳米多层膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、纳米力学测试系统和表面轮廓仪分析了工作气压和基底偏压对薄膜的微结构和机械性能的影响。结果表明:大部分ZrB2/AlN多层膜的纳米硬度与弹性模量值高于两种个体材料的混合值。当工作气压为0.4Pa,基底偏压为-60 V时,制备的薄膜具有最高的硬度(36.8 GPa)、最高的弹性模量(488.7 GPa)和最高的临界载荷(43.6 mN)。基底偏压的升高和工作气压的降低会使沉积粒子的动能提高,引起薄膜表面原子迁移率提高,导致薄膜的原子密度提高,起到位错钉扎的作用,晶粒尺度也被限制在纳米尺度,这些均对提高薄膜的硬度和抗裂强度起到了作用。

工作气压对磁控溅射Ta_2O_5薄膜电学性能的影响

信息技术的发展提出了采用高k栅介质材料替代SiO2的需要.高介电Ta2O5薄膜的研究具有很强的应用背景.但是在实际应用中,漏电流较大成为Ta2O5的一个缺点.本文研究了磁控溅射方法制备Ta2O5薄膜时工作气压对于薄膜电学性能的影响.实验制备了不同工作气压的Ta2O5薄膜,测试了样品的粗糙度和绝缘性能,并对实验结果进行了分析.

工作气压对管内壁沉积Si/O-DLC薄膜结构与性能的影响

目的探讨工作气压对管内等离子体放电光学现象以及Si/O-DLC(Si and O Incorporated DLC,Si/O-DLC)薄膜结构与性能的影响,为获得管内高质量、均匀的Si/O-DLC薄膜制备工艺技术提供指导。方法利用空心阴极等离子体增强化学气相沉积(Hollow Cathode Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,HC-PECVD)技术,通过改变工作气压在管内沉积Si/O-DLC薄膜。利用高速摄像机记录并对比不同工作气压下管内等离子体放电光学现象。通过SPM、XPS和Raman光谱仪表征不同工作气压下薄膜的三维立体表面形貌和微观结构,并利用SEM、纳米压痕仪以及划痕测试系统,对比研究管内Si/O-DLC薄膜的硬度、弹性模量、膜基结合力以及沿管轴向的薄膜厚度分布。结果随着工作气压的上升,管径向中心处亮斑面积和光强先增大增强后趋于缩小暗淡。在不同工作气压下,均能够在管内获得表面光滑的Si/O-DLC薄膜,粗糙度为3~10 nm。随着工作气压的上升,管内Si/O-DLC薄膜的平均厚度从1.42μm增大到2.06μm,且沿管轴向的薄膜厚度分布均匀度从24%显著提高到65%;不同工作气压下管内Si/O-DLC薄膜沿管轴向平均硬度呈先增大后减小的趋势,总体平均硬度可达(14±1)GPa。管内Si/O-DLC薄膜在工作气压上升到25 mTorr时获得较高的平均膜基结合力。结论改变工作气压能够显著影响管内壁Si/O-DLC薄膜的结构与性能,当工作气压为25 m Torr时,在管内获得均匀性最优、结合力较高的Si/O-DLC薄膜。