薄膜的应力控制技术研究现状

薄膜应力普遍存在于薄膜元器件中,从而影响薄膜器件性能,限制了其良好的应用前景。所以控制薄膜的应力,消除其不良影响,是薄膜生产工艺中不可或缺的技术手段。本文对此详细阐述了几种常用的薄膜应力控制方法,并对以后研究工作的开展提出几点要求。

NiTi合金生物医用材料表面镀类金刚石薄膜的性能研究

用脉冲电弧离子镀技术在NiTi合金生物材料表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜.研究分析结果表明制备的DLC薄膜是四面体非晶碳薄膜;随着DLC薄膜厚度的增加,薄膜的表面粗糙度增加,薄膜中sp3的含量减少;随着sp3含量的增加,薄膜的纳米硬度升高;划痕实验表明临界载荷大于0.9 N.研究得出:与NiTi合金相比,DLC薄膜能够有效地降低摩擦系数和磨损.DLC薄膜的摩擦系数主要与薄膜的硬度及薄膜中sp3的含量有关,DLC薄膜的磨损主要是轻微的磨粒磨损及疲劳磨损.

GCr15钢表面脉冲激光氮化研究

利用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢样品表面进行了激光氮化处理,获得了高硬度、高耐磨损、表面致密均匀的氮化铁改性层,并对改性层进行了XRD谱分析和表面及剖面显微形貌分析、表面硬度及硬化深度和磨损率等的测量。同时对GCr15钢表面激光氮化机理进行了分析和研究。

基于导电聚合物的非制冷辐射热探测技术研究

非制冷辐射热探测技术的发展使在室温下进行红外探测成为可能,目前的热探测一般采用无机材料。探讨了导电聚合物聚乙烯二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为非制冷辐射热探测器敏感材料的可行性,研究了其热敏特性和红外吸收特性,制备了PEDOT:PSS自支撑悬空微桥单元,并进行了初步测试,在室温下,预计该热探测器响应时间约为12 ms,探测度D*可达3×1010 cm?Hz1/2?W-1,在响应时间与无机材料热探测器相当的情况下,探测度高一个量级以上。

原子氧处理减小多晶PZT-PMN薄膜漏电流的实验研究

漏电流是铁电薄膜应用过程中的关键问题。本文通过磁控溅射法制备了结晶性能良好的铌镁锆钛酸铅(PZT-PMN)铁电薄膜,并在室温下用原子氧对其进行处理,研究了原子氧对PZT-PMN薄膜表层微观结构和漏电流的影响。实验结果表明:经原子氧处理后的PZT-PMN薄膜,①表面粗糙度下降且有非晶层形成;②表层有大量的氧原子进入;③漏电流密度减小了大约一个数量级,外加电压为2.5 V时,未处理样品的漏电流密度为3×10-5A/cm2,处理样品的漏电流密度降为4.5×10-6A/cm2。原子氧对PZT-PMN薄膜内部晶界、缺陷的钝化是薄膜漏电流减小的原因。

Si_2C_mN团簇的结构及稳定性的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（DFT）的B3LYP/6-311G＊方法，对Si2CmN（m=2-10）团簇的几何构型、振动频率和基态能量等性质进行了研究，讨论了化学键的特征和热力学稳定性。振动频率和振动强度被用来判断体系的基态结构。结果表明，m=2-10的团簇为线性结构，随着m的增大，团簇的自旋多重度均为2，Si原子在C与N原子形成的线性链端部成键，团簇的基态能量近似线性增大。m为偶数的Si2CmN团簇比m为奇数的更为稳定。

离子注入空间齿轮传动副用30CrMnSi材料真空摩擦学性能研究

通过多种表面测试手段对几种单一及双离子注入空间齿轮传动副用30CrMnSi材料的真空摩擦学性能进行了研究,同时对不同注入条件进行了计算机模拟计算。结果表明,Ti++N+双注入后表面真空摩擦磨损性能相对最好。这主要是由于离子注入引起的注入层微观结构变化改变了摩擦磨损机理,从而改善了材料的摩擦学性能。

星载光学遥感仪器激光防护薄膜技术

激光武器的迅速发展使得激光防护技术研究成为必要,目前,破坏卫星上的遥感仪器是激光反卫星的一个主要可能途径。为了有效防护星载遥感仪器,利用光学薄膜方法,可以对氧碘激光进行防护的薄膜,在不影响遥感仪器正常工作的条件下,可将遥感仪器的激光损伤或致盲阈值提高80倍,大幅度提高了遥感仪器的生存能力。

掺钛对类金刚石薄膜力学性能影响研究

利用脉冲电弧离子镀技术制备了一系列钛含量不同的类金刚石薄膜。对样品研究发现:随着钛含量的增加(原子百分比小于5.3%),薄膜的硬度和应力都开始下降,且应力的下降幅度大于硬度下降幅度;但当钛含量继续增大时(原子百分比在5.3%和18.0%之间),薄膜的硬度继续保持下降,但薄膜的应力基本保持不变。摩擦系数在钛原子百分比含量小于6.3%时,保持不变,随着钛含量的继续增大,摩擦系数缓慢增加,但当钛含量到达一定值后,其磨损量增加,摩擦系数开始变的不稳定。

离子束清洗对光学太阳反射镜(OSR)性能的影响研究

主要通过调整离子束清洗时间、清洗气氛、清洗功率(电流)等工艺参数,并结合OSR的膜层附着力测试以及光学性能测试,研究了离子束清洗各工艺参数对OSR性能的影响。结果表明,离子束清洗可以显著提高OSR的膜层附着力。

碳化硅薄膜制备方法及光学性能的研究进展

碳化硅薄膜有密度小、热导率高、热膨胀系数低、硬度高等优异的性能。介绍了制备碳化硅薄膜的2种常用方法,即化学气相沉积和磁控溅射技术,比较了2种方法的各自优势。总结了碳化硅薄膜光学性能及短波发光特性的研究进展。

薄膜应力的研究进展

薄膜应力对薄膜性能具有重要的影响。主要介绍了薄膜应力形成机理和应力实验的研究进展,并探讨了薄膜应力研究的发展趋势。通过选择适当的工艺条件以及表面处理可以改变薄膜的应力分布,提高薄膜的性能。

空间防静电薄膜的制备及耐辐照性能研究

利用射频磁控溅射工艺制备了ITO防静电薄膜。研究了辐照试验前后ITO样品的光电性能变化,并用XPS和AFM对其组分及表面形貌变化进行了分析。结果表明,辐照后ITO薄膜的光学透过率变化不大;表面电阻有一定增加,但幅度不大,完全可以满足防静电的要求。

密度泛函理论研究SiC_mN团簇

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311G*方法,对SiC_mN(m=1～7)团簇的几何构型、振动频率和基态能量等性质进行了研究,讨论了化学键的特征和热力学稳定性.振动频率和振动强度被用来判断体系的基态结构.结果表明,m=1～5的团簇为线状结构,m=6、7的团簇为环状结构.m增大过程中,线状团簇自旋多重度均为2,而环状团簇出现2、4和6自旋多重度.能量的二次差分值表明m为奇数的团簇比m为偶数的更为稳定.

空间充气膨胀展开结构的可控刚化技术

刚化技术是空间充气膨胀展开结构的一项关键技术。Adherent Technologies有限公司的技术人员首次提出了"可控刚化"(Rigidization On Command-ROC)技术概念,利用此技术ILC Dover公司制造了空间充气膨胀展开结构的示范支撑管件。和传统的刚化技术相比可控刚化技术有许多优点,此技术可控、清洁,适用于空间的特殊环境。作者对空间充气膨胀展开结构刚化技术、可控刚化技术、可控刚化技术所用材料和紫外光(UV)固化复合材料进行了简单介绍。可控刚化技术可靠性高,固化后复合材料的机械性能好,为空间充气可膨胀展开结构提供一种急需的刚化技术,能满足充气膨胀展开结构多项任务的需要。

离子束辅助沉积碲化铅薄膜的AFM研究

利用原子力显微镜(AFM)研究了离子束辅助沉积碲化铅(PbTe)薄膜的微观结构和表面形貌。结果表明,传统热蒸发方法制备的碲化铅薄膜呈现出明显的柱状结构,离子束轰击可以显著改变薄膜的微观结构,导致柱状结构的逐渐消失和晶粒的长大。

掺杂氧化物半导体在复合隐身方面的研究进展

从掺杂氧化物半导体材料的隐身理论、复合隐身研究方向以及研究进展等方面,介绍了掺杂氧化物半导体在隐身材料方面的研究现状。

直流磁控溅射沉积WO_3薄膜电致变色性能研究

以金属钨为靶材,采用直流反应磁控溅射方法,在玻璃上制备电致变色WO3薄膜。利用X射线衍射(XRD)方法对薄膜的结构进行了分析,得出了WO3薄膜的沉积工艺。制备了WO3)ITO)Glass电致变色器件,并对其性能进行了研究。结果表明:在Li+注入前后,薄膜的透射率平均变化约50%,具有较好的可逆变色特性;Li+注入后,WO3薄膜中的一部分W6+转变为W5+,转化比例约为25%。

二氧化钒薄膜退火特性研究

用磁控反应溅射法加退火工艺在石英玻璃上制备出具有相变特性的二氧化钒薄膜,通过XRD、SEM和波长200～2500nm的光学透过率的测试对薄膜的结构和特性进行分析,研究退火对薄膜的结构和光电特性的影响。

对衍射光学元件温度特性的研究

大多数空间光学仪器的工作环境温度变化范围都较大。对折射元件和衍射元件的温度特性进行了分析,建立了透镜焦距和衍射效率随环境温度的变化关系,并论述了利用衍射光学元件的温度特性实现光学系统消热差的原理和设计方法。