沉积温度对NbN膜层微观结构的影响

利用有磁过滤器的等离子体沉积装置 ,在不同温度的Si基底上沉积氮化铌 (NbN)薄膜 ,通过XRD ,XPS ,SEM等分析 ,研究了NbN薄膜的表面形貌与微观结构跟温度的关系 .发现沉积温度对择优取向有较强的影响 :从室温到约 30 0℃得到的薄膜在 (2 2 0 )峰表现出很强的择优取向 ,50 0℃ (2 2 0 )峰变得很弱 ,(2 0 0 )峰表现出择优取向 ,但不明显 .同时 ,膜层中N和Nb的原子比先随温度的升高而升高 ,后稍有降低 .温度升高 ,δ NbN的晶粒变大 .室温到 30 0℃很难得到完整的NbN膜 ,而在 50 0℃得到的薄膜完整且光滑 ,膜层中得到单一的δ

金属等离子体浸没离子注入技术合成NbN膜

利用无大颗粒的金属等离子体浸没增强沉积技术 ,在Si基体上进行动态离子束增强沉积NbN ,在低温下制成了NbN薄膜 .薄膜表面细密光滑 ,退火前其硬度 >16 .8MN·mm- 2 ,退火后硬度 >16 .0MN·mm- 2 .

阴极弧等离子体沉积NbN薄膜

利用磁过滤等离子体沉积装置 ,结合金属等离子体沉积技术 ,在 Si基底上分别用动态离子束增强沉积和非增强沉积的方法来制备 Nb N膜 ,对二者予以比较 ,并探讨了非增强沉积过程中基底温度对 Nb N膜层的影响。温度升高使膜层中 N的含量先呈上升趋势 ,随后又稍微降低 ;温度升高促进晶粒生长 ,使晶粒尺寸变大 ,从室温到约 30 0℃的温度下得到的薄膜在 (2 2 0 )峰表现出很强的择优取向 ,5 0 0℃的沉积温度下 ,(2 2 0 )峰变的很弱 ,(2 0 0 )峰表现出择优取向 ,5 0 0℃时膜层中得到单一的 δ- Nb N相 ;表面形貌方面 ,温度越低 ,薄膜越不完整 ,在 5 0 0℃左右才能得到光滑完整的 Nb N膜。与非增强沉积相比 ,增强沉积不需加热 ,在低温下就能得到光滑致密的 Nb N膜 ,膜层中 N的含量更高 ,且没有明显的择优取向。

碳纳米管阵列的气相沉积制备及场发射特性

运用酞菁铁热解法气相沉积制备了碳纳米管阵列.所得碳纳米管呈多壁结构.单根碳纳米管的平均直径约为25 nm,长度约4～5μm,且具有很好的准直性.研究了碳纳米管阵列的平面场发射特性,相应的开启电压和阈值电压分别为1.28和2.3 V·μm-1,表明碳纳米管具有很强的场发射能力.利用场发射显微镜观察了碳纳米管阵列的场发射像,发现碳纳米管阵列的场发射主要集中在样品薄膜的边缘部位.这是由于碳纳米管密度过大而产生的屏蔽效应所致.

新型纳米功能材料

讨论了纳米材料复合薄膜的结构和特性 ,涉及到与力学、防护、电池等特性有关的结构 ,重点分析了电学、光学、光电特性 ,如新型纳米线复合光电池 ,氧化锌 (Zn O)纳米棒阵列的结构和荧光发射 ,以及金属纳米线阵列的制备和场发射特性。金属纳米线阵列场发射的高分辨 ,结构完美 ,工艺简单和极低的成本 。

NbN沉积膜的抗腐蚀特性研究

利用磁过滤等离子体沉积技术在单晶Si和碳钢衬底上生长一层NbN沉积膜 ,用XPS ,XRD和SEM对膜层进行测量和分析 ,结果表明 ,沉积膜为δ NbN ,沉积膜的质量与样品的衬底温度有关 ,衬底温度越高 ,生成的膜越致密 ,膜的表面越平整光滑。多次循环阳极极化扫描曲线测量表明 ,沉积膜样品的致钝电流密度 (Ip)较碳钢降低 (1～ 2 )个数量级 ,抗腐蚀性能大幅度提高。

涂层纳米功能材料

纳米材料复合涂层的结构和特性是纳米科技中的重要研究课题 ,本文重点讨论了制造技术的新观念 ,纳米材料的完美定律 ,涂层材料的发展前景 ,纳米场发射特性等。进而 ,讨论重要的物理理论研究的热点 -电子强关联体系和软凝聚态问题。

强流金属离子注入

金属等离子体浸没注入 (MEPIII)技术与金属蒸气真空弧 (MEVVA)源注入技术有相同之处 ,也有各自不同的特点。采用两种方法进行钛离子注入硅 ,RBS方法分析注入层 ,并对两种注入技术予以比较。

纳米电子学

在比较三代电子器件的基础上，说明纳电子器件是电子器件发展的新一代，它的主要特征是单电子行为和显著的量子效应，与真空电子器件、微电子器件相比，纳电子器件在信号加工中的主要特性有：(1)单电子，(2)保有相位，(3)量子电阻(h／e^2)，(4)量子字节(qubit)，(5)普适电导涨落．电子器件的基本元件是具有信号放大能力的三极管，目前纳电子三极管有两种模式：纳米点三极管和碳纳米管三极管，文中重点讨论了构造纳电子三极管中的碳纳米材料的结构和特性。

钼和硫同步注入9Cr18不锈钢的摩擦磨损性能

钼和硫2种离子同步注入9Cr18不锈钢样品.用针盘摩擦磨损实验机测定了注入样品的耐磨性能,用俄歇电 子能谱仪(AES)测量注入样品成分深度分布,并检测了样品硬度.与钼或硫单独注入9Cr18样品相比,钼和硫的同步注 入使样品的摩擦因数和磨损寿命显著改善,此改性效果与注入层中注入的元素分布的叠加有关.采用计算机模拟了注入 过程,模拟的结果有助于揭示改性层的特点和注入增强效果的机制.

胶体石墨涂层的平面场发射特性研究

研究了胶体石墨涂层的场发射特性。测得其相应于 10 μA cm2 场发射电流密度的开启场强为 5 4V μm ,相应于 1mA cm2 场发射电流密度的阈值场强为 8 8V μm。扫描电子显微镜观察表明场发射应该来自细小石墨碎片的尖锐边缘。通过计算估计出这些尖锐边缘处的场强比阴阳极之间的平均场强增加了大约 4× 10 2

多壁碳纳米管阵列场发射研究

研究了Ar离子束轰击及温度对多壁碳纳米管阵列场发射性能的影响 .经Ar离子轰击 35min后 ,发现阵列顶端的Fe催化剂颗粒明显减少 ,弯曲的顶部被轰击掉 ,使碳纳米管的场发射电流明显减小而场发射像无明显改变 .温度的增加引起碳纳米管的场发射电流也随之增加 .还研究了在透明阳极技术中涂在阳极的荧光粉对场发射电流的影响 .对同一碳纳米管阵列样品 ,发现涂有荧光粉的透明阳极使测量到的场发射电流大幅度减小 ,只是未涂荧光粉阳极电流的 1 30左右 .直接用二氧化锡导电膜作阳极时 ,测得样品的开启场强为 1 0V μm .沉积了荧光粉的二氧化锡导电膜作阳极时 ,开启场强变为 2 0V μm .