FCVAD合成Ta-C薄膜的Raman和XPS分析

用磁过滤阴极真空弧沉积 (FCVAD)方法在Si衬底上合成了Ta C薄膜 ,Raman光谱和光电子能谱 (XPS)分析表明衬底加 80～ 10 0V负偏压时合成的Ta C薄膜sp3 键所占比例最高 ,可达 80 %以上 ,并且在Ta C薄膜表面存在一sp3 键所占比例较低的薄层 .

FCVAD技术制备CrCN薄膜的热稳定性研究

磁过滤真空阴极弧沉积(FCVAD)技术制备的CrCN薄膜具有优异的机械性能,可作为表面改性膜应用于纺织器材、pcb钻头和活塞环中。本文针对薄膜因摩擦产生高温或应用环境温度高,其结构和性能将发生变化的情况,研究了CrCN薄膜的热稳定性。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)对常温至800℃下薄膜的结构进行了表征。结果显示:FCVAD技术制备的CrCN薄膜热稳定上限温度约为400℃。温度在400℃以下时,CrCN薄膜结构稳定,保持无序状态;当温度达到500℃时,薄膜表面出现细小晶粒,薄膜中的CrN相转化为Cr_(2)N相;随着温度继续升高,CrCN固溶相开始石墨化,薄膜内晶粒尺寸变大;当温度大于700℃时,薄膜中的碳以CO或CO_(2)的形式脱离薄膜,Cr元素以Cr_(2)O_(3)相的形式存在,并在800℃长成尺寸约400nm的晶粒。

磁过滤阴极弧法制备CrCN薄膜结构与组分研究

目的通过磁过滤阴极弧沉积技术制备质量优异的CrCN涂层。研究乙炔/氮气混合气体流量以及基底偏压对薄膜结构和成分的影响。方法采用磁过滤真空阴极弧沉积技术,在20~100 m L/min变化的乙炔/氮气混合气体流量参数下沉积CrCN复合薄膜。通过X射线衍射、场发射电子显微镜、扫描探针显微镜、X射线光电子能谱仪、透射电镜,对薄膜的物相结构和形貌进行分析。结果随着气体流量的增加,CrCN复合薄膜的晶粒逐渐减小最终向非晶化转变。TEM结果表明,在CrCN复合薄膜中有大量几纳米到十几纳米的纳米晶浸没在非晶成分中。SPM表明,随着基底偏压由–200 V增大到–150 V,CrCN薄膜的表面粗糙度Sa由0.345 nm上升至4.38 nm。XPS、TEM和XRD数据表明,薄膜中Cr元素主要以单质Cr、Cr N以及Cr3C2的形式存在。结论采用磁过滤真空阴极弧沉积技术制备的CrCN复合薄膜具有纳米晶-非晶镶嵌结构。该方法沉积的CrCN薄膜的表面粗糙度与基底负偏压有关。混合气体的流量变化对薄膜组分的变化几乎无影响。

磁过滤真空阴极电弧技术弧电流对四面体非晶碳薄膜性能的影响

研究了磁过滤阴极真空电弧技术中不同弧电流(20~100 A),制备的四面体非晶碳薄膜性能的影响。通过对薄膜厚度、薄膜硬度、表面形貌以及sp3键含量随弧电流的变化结果进行了测试。结果表明,当弧电流从20增大至100 A,表征薄膜sp杂化碳含量的ID/IG从0.212增加到1.18,显示制备薄膜的sp3键含量逐渐减少,同时sp2键在逐渐增加。随着弧电流值上升,薄膜硬度增加,表明其值与弧电流值呈正相关性,高的弧电流使通过磁过滤器的大颗粒等离子体数增加,从而薄膜表面形貌易于沉积大颗粒,导致薄膜表面质量下降。因此,选择合适的弧电流值可优化Ta-C薄膜制备工艺,本文研究内容为工业应用中通过弧电流调整优化膜层综合性能提供参考。

太阳能高反射薄膜制备技术对薄膜性能的影响

采用磁过滤阴极真空弧沉积（FCVAD）与磁控溅射（MS）两种技术在玻璃上制备厚度分别为75 nm和165 nm的Glass/Al高反射薄膜,利用Lambda 950分光光度计、扫描电子显微镜、原子力显微镜、附着力测试仪、摩擦试验机和加速老化试验箱分别表征薄膜的反射率、表面形貌、粗糙度、附着力、耐摩擦和耐老化性能,通过薄膜性能评估分析两种技术制备高反射膜性能的差异。结果表明：在双方优化工艺下,FCVAD制备的薄膜表面形貌和附着力优于MS薄膜;FCVAD制备的75 nm和165 nm薄膜反射率比同厚度MS薄膜高出3.3%-4.2%;75 nm厚的薄膜方均根粗糙度明显小于同厚度的MS薄膜;FCVAD制备的75 nm薄膜老化后反射率仅下降1.2%,而MS同厚度薄膜反射率下降了3.3%-4%。说明FCVAD在制备高反射膜方面比磁控溅射更有优势。