动态离子束混合技术制备氧化铬薄膜的X射线光电子能谱与俄歇电子能谱研究

本文介绍的动态离子束混合技术制备氧化铬薄膜系在不锈钢基体上进行1keV氩离子束溅射沉积铬(同时通入一定量的O),并用100keV的氩离子束或氧离子束轰击该样品。对两种离子束轰击形成的氧化铬薄膜进行了X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)的分析研究。发现Ar+离子束制备的氧化铬薄膜主要是Cr2O3化合物,而O+离子束制备的氧化铬薄膜含有其它价态的铬氧化物。Ar+离子束制备氧化铬薄膜的污染碳少于O+离子束制备。与O+离子束制备相比较,相同能量的Ar+离子束轰击更有利于提高沉积的Cr原子与周围O2的反应性;Ar+离子束制备的氧化铬薄膜过渡层的厚1/3左右,较厚的过渡层显示了制备的薄膜具有较好的附着力。

动态离子束混合制备的钛氧化物薄膜的AES和XPS研究

分别采用O+和Ar+离子束轰击的动态离子束混合技术,在不锈钢基体上制备钛的氧化物薄膜。经X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子能谱(AES)分析,研究这两种工艺制备薄膜的化学组成和价键状态。结果表明,采用动态离子束混合技术制备的薄膜,可形成与基体有组分梯度的界面过渡层,减小了薄膜内应力,同时薄膜与基体具有较好的热学相容性,从而提高了薄膜的附着性能。Ar+束轰击的动态离子束混合沉积钛的氧化物薄膜中,Ti主要以+4价存在,而O+束轰击的动态离子束混合沉积形成的钛氧化物薄膜中含有次价态的钛氧化物。