低能Ar^+离子束辅助沉积择优取向Pt(111)膜

采用低能Ar+离子束辅助沉积方法,在Mo/Si(100)基底上沉积Pt膜,离子/原子到达比分别为0.1、0.2、0.3。若Ar+离子的入射角为0°,XRD谱分析表明,沉积的Pt膜均呈(111)和(200)混合晶向;当Ar+离子的入射角为45°,沉积的Pt膜均呈很强的(111)择优取向。因此若合理控制Ar+离子束的入射角,可在Mo/Si(100)衬底上制备出具有显著择优取向的Pt(111)薄膜。本文采用MonteCarlo方法模拟低能Ar+离子注入Pt单晶所引起的原子级联碰撞过程,得出Ar+离子入射单晶铂(200)晶面时,Ar+离子的溅射率与入射角的关系,对Pt膜择优取向的机理作了初步的探讨和分析。

低能Ar离子束辅助沉积Cu、Ag、Pt薄膜

采用低能Ar离子束辅助沉积方法,在Mo/Si(100)衬底上分别沉积Cu、Ag、Pt薄膜。实验发现,若辅助轰击的Ar离子束沿衬底法线方向入射,当离子/原子到达比为0.2时,沉积的Cu膜呈(111)晶向,而Ag、Pt膜均呈(111)和(100)混合晶向。当辅助轰击的Ar离子束偏离衬底法线方向45°入射时,沉积的Cu、Ag、Pt膜均呈(111)择优取向。采用Monte Carlo方法模拟能量为500eV的Ar离子入射单晶Ag所引起的原子级联碰撞过程,分别算得Ar离子入射单晶Ag(100)面、(111)面时,Ar离子的溅射率与入射角和方位角的关系。对离子注入的沟道效应和薄膜表面的自由能对薄膜择优取向的影响作了初步的探讨和分析。

离子束辅助磁控溅射沉积TiN薄膜的研究

利用三离子束辅助沉积设备 ,以离子束辅助沉积、磁控溅射和离子束辅助磁控溅射几种工艺在GCr15基体上沉积TiN薄膜。实验结果表明 :离子束辅助磁控溅射有效地提高了薄膜的硬度、耐磨性和耐蚀性 ,改善了膜基结合力。

离子束辅助沉积薄膜工艺

阐述了离子源在离子束清洗和离子束辅助薄膜沉积(IAD)中的应用;根据热力学原理及离子碰撞过程分析,研究了离子束辅助沉积过程中的能量传递过程,建立了薄膜折射率与离子辅助沉积过程中各物理量之间的关系模型;探讨了各种工艺条件对离子束辅助沉积薄膜特性的影响,给出了薄膜材料无结晶条件下离子束辅助沉积薄膜工艺选择的相应准则。

钛合金表面离子束辅助沉积 CuNiIn 固体润滑膜和 Cr-N 硬质膜

在钛合金表面利用离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）技术沉积ＣｕＮｉＩｎ固体润滑膜和ＣｒＮ硬质膜层，分析、测定了膜层的组织结构、成分分布、形貌特征及摩擦磨损性能。结果表明，ＩＢＡＤＣｕＮｉＩｎ在室温和５００℃均可为ＴＣ４合金表面产生良好的固体润滑效果，各项性能显著优于传统电镀Ａｇ方法。ＩＢＡＤＣｒＮ膜为ＣｒＮ和Ｃｒ双相组织，在室温和５００℃可有效地改善ＴＣ４合金表面的耐磨性能。

离子束辅助沉积和真空退火对硫化锌薄膜应力的影响

在硅基底上用电子束蒸发方法制备了硫化锌薄膜。通过XRD和薄膜应力测试仪研究了离子束辅助沉积和真空退火对硫化锌薄膜应力的影响规律。结果表明,未采用离子辅助技术制备的硫化锌薄膜为压应力,平均应力值为110.6 MPa,当采用离子束辅助工艺时硫化锌薄膜的压应力增加了62.3MPa。真空退火使硫化锌薄膜的平均应力大约降低了二分之一。硫化锌薄膜的微观结构变化是影响薄膜应力的主要因素。

离子束辅助薄膜沉积

离子束辅助沉积(IBAD)是在气相沉积的同时辅以离子束轰击的薄膜制备方法,可在低温下合成致密、均匀的薄膜。介绍了IBAD技术的概况,列举了具体应用领域,描述了射频ICP离子源辅助电子束蒸发,最后对IBAD的前景加以评论。

单源低能离子束辅助沉积类金刚石薄膜摩擦性能的研究

目前，制各类金刚石薄膜的方法很多，然而其中的多数在沉积过程中都需要基体具有比较高的温度，这就不可避免地会对耐温性能较差的材料造成损伤，或使机械零部件发生变形和尺寸变化．因此，利用单源低能离子束辅助沉积法制备了非晶碳薄膜，并且利用喇曼光谱和俄歇电子能谱研究了薄膜的结构，发现其为无定形的类金刚石薄膜，薄膜中的碳原子成键主要是ｓｐ２杂化键．研究表明，随着离子能量和束流的增大，薄膜的显微硬度、摩擦系数和寿命都增大．由于这种方法制备的类金刚石薄膜的含氢量较少，膜中ｓｐ２杂化键较多，性能更接近于石墨，故其摩擦性能较好．研究结果对深入认识类金刚石簿膜结构和在改进磁盘表面耐磨保护涂层等薄膜润滑性能方面，都具有重要的指导意义和实用价值。

用离子束辅助沉积(IBAD)工艺制备TiC_xN_y膜的研究

用离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ） 工艺在９Ｃｒ１８ 、ＧＣｒ１５ 钢基体上形成了ＴｉＣｘＮｙ 膜。ＴＥＭ 观察发现膜均呈多晶结构，都具有（１１１） 、（２００） 和（２２０） 择优取向。ＡＥＳ 和ＸＰＳ分析进一步证实，ＴｉＣｘＮｙ 膜呈含氧配置。干摩擦表明膜的抗氧化性能优良，其存在能有效抑制基体在摩擦过程中氧化膜的形成。又由于膜的硬度高，润滑性良好，每种基体的磨损特性都得到了显著地改善。但随着基体不同，膜的力学和机械性能随Ｎ 的注入量变化又表现出不同的变化规律。膜的硬度和摩擦特性与Ｎ 含量有关，总的趋势是过高的Ｎ含量对其硬度与摩擦特性造成不利影响。

离子束辅助沉积制备TaN薄膜的X射线衍射分析

利用离子束辅助沉积技术制备TaN薄膜，并对其进行X射线衍射分析。掠入射的X射线衍射分析得出：离子束辅助沉积制备的TaN薄膜是面心立方结构，晶格常数a为0．4405nm。根据X射线衍射分析，用屈服强度表征的TaN薄膜的显微硬度为16～20GPa，与文献上报道的显微硬度值接近。离子束辅助沉积制备的TaN薄膜宏观内应力较小，且都为压应力。晶粒尺寸大约在10nm左右，随着注入离子能量的增加，薄膜晶粒尺寸有长大的趋势。

离子束辅助沉积制备高功率激光薄膜的研究

综述了离子束辅助沉积技术在高功率激光薄膜制备中的应用研究进展。指出该技术在制备高激光损伤阈值的薄膜中存在的问题,即出现过高的堆积密度,会给薄膜带来杂质缺陷、化学计量比缺陷、损伤缺陷、晶界缺陷,制备薄膜的残余应力存在着压应力增加的趋势,会改变薄膜的晶体结构等。并指出了该研究领域的研究方向。

离子束辅助沉积碳膜抑制栅电子发射研究

本文利用离子束辅助沉积方法在钼栅极的表面镀上一层碳膜 ,采用模拟二极管的方法测量阴极活性物质Ba、BaO蒸发沉积在镀碳钼栅与纯钼栅表面后的电子发射性能 .测量结果表明 ,镀碳钼栅的电子发射量显著减少 .依据XPS、电子探针对钼栅极表面阴极发射物的分析结果 。

不同能量离子束辅助沉积对形成氮化钛薄膜性能的影响

用不同能量离子束辅助沉积方法在医用不锈钢317L和Si(100)基底上沉积TiN薄膜。通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和俄歇电子能谱(AES)分析研究了薄膜的结构特征;测试了薄膜与基底的附着力和耐磨性;用电化学腐蚀的方法检测了薄膜在Hank′s模拟体液中的耐腐蚀性能;最后采用成纤维细胞、骨髓细胞体外培养试验考察了生长于不同薄膜表面的细胞粘附、增殖、展布情况及细胞的形态。研究结果表明:用高、低能氮离子兼用的IBAD方法制备的TiN多晶薄膜比只用高能或低能沉积的薄膜具有更强的附着力和耐磨性,在Hank′s模拟体液中显示出更强的抗腐蚀能力,并在细胞体外培养中显示出良好的细胞相容性。

离子束辅助沉积技术及其进展

本文介绍了离子束辅助沉积技术的基本原理，主要工作特点，设备及主要影响因素。综述了利用该技术在制备各种新型膜层方面研究的新进展。并指出该技术的不足及未来发展方向。

离子束辅助沉积铪薄膜晶粒的择优取向

采用离子束辅助沉积方法 (IBAD)在Si(111)衬底上沉积了铪薄膜。实验发现 :在铪膜生长时 ,轰击铪膜的Ar+ 离子的能量、入射角度和束流密度对薄膜的晶粒取向有很大的影响。当Ar+ 离子的能量为 5 0 0eV、入射角为 75°、束流密度为 0 .9A/m2 时 ,铪膜为 (110 )择优取向。当束流密度大于 1.2A/m2 时 ,铪膜以 (0 0 2 )、(10 0 )混合晶向为主 ,而与Ar+ 离子的入射角度无关。讨论了铪膜晶粒取向的转变机制 ,认为铪膜晶粒的择优取向 ,不是单纯地取决于基于沟道效应的溅射机制 ,或取决于基于能量极小原理的表面能最小或表面应力最小的面生长较快的机制 ,而是影响薄膜生长的各种因素互相竞争、共同作用 ,在非平衡态条件下表面能极小化的结果。

离子束辅助沉积Al_2O_3薄膜的微观状态及其物理特性研究

本文利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X光电子能谱等微观分析手段 ,系统研究了氧离子束辅助离子束沉积方法制备的Al2 O3 薄膜的化学成分、微观结构、表面形貌及其随退火温度的变化 ,并对Al2 O3 薄膜折射率、显微硬度和膜基结合强度等物理特性及其随沉积温度的变化进行了详细研究。研究发现 :用离子束辅助沉积制备的薄膜基本满足Al2 O3 的标准成分配比 ;在沉积温度低于 5 0 0℃制备的Al2 O3 薄膜以非晶Al2 O3 相a Al2 O3 为主 ;Al2 O3 薄膜的表面粗糙度、折射率、显微硬度随沉积温度的增加而增加 ;当沉积温度高于 2 0 0℃时 ,薄膜与基体间的膜基结合强度将随沉积温度的增加而下降。分析表明 :薄膜表面形貌与晶体内部的结构相变有关 ,薄膜的退火相变途径为a Al2 O380 0℃ γ Al2 O310 0 0℃ γ Al2 O3 +α Al2 O312 0 0℃ α Al2 O3 。

单源低能离子束辅助沉积类金刚石薄膜结构及性能研究

用单源低能氩离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）法制备了非晶碳薄膜．氩离子能量为４００－１５００ｅＶ．膜面光滑致密，与衬底的结合力较高。用Ｒａｍａｎ，ＦＴＩＲ，ＨＲＴＥＭ，ＴＥＤ，ＳＥＭ，ＥＲＤ及ＲＢＳ研究了薄膜的形貌、结构和组分，测量了膜的电阻率、显微硬度及摩擦系数．薄膜为无定形的类金刚石（ＤＬＣ）．其中含氢约为２０５ａｔ．－％，碳原子与氢原子几乎没有形成Ｃ－Ｈ键．随着离子束能量及束流的增加，显微硬度、摩擦系数增加，电阻率减小．硬度增加是由于薄膜致密度的增加，而电阻率降低是由于膜中金刚石键（ｓｐ~３键）含量减少的缘故．

离子束辅助沉积MoS_2-Ag复合膜氧化行为的研究

用XPS分别检测了在相对湿度 60 %～ 75 %的室温环境下存放 60d、10 0 %湿度环境下存放 45d以及在 430℃高温加热 1h的离子束辅助沉积MoS2 Ag复合膜中的Mo与S元素的电子结构 .发现在 10 0 %的湿度和 430℃高温环境下 ,MoS2 Ag复合膜的抗氧化特性远优于同条件沉积的纯MoS2 膜 .结合XRD对MoS2 Ag膜的分析 ,讨论了这种膜抗氧化性能提高的可能机制 .

离子束辅助沉积制备氮化钽薄膜

利用离子束辅助沉积（ＩＢＡＤ）技术制备ＴａＮ薄膜；掠入射的Ｘ射线衍射和透射电镜观察结果显示，薄膜晶粒细小、结构致密，是面心立方结构。俄歇深度分析表明，薄膜由均匀层和混合过渡层两个区域组成，ＸＰＳ得出薄膜主要以ＴａＮ形式存在；薄膜电阻稳定，不随温度变化。膜基结合性能好，膜内应力小；２５ｋｅＶ能量离子轰击制得薄膜内应力最小，结合最好。

Tc4钛合金上离子束辅助沉积TiC_xN_y膜的微结构与机械性质研究

利用离子束辅助沉积技术在Tc4钛合金基体上制备了TiCxNy膜。TEM观察揭示膜呈多晶结构，具有（111），（200）和（220）择优取向，AES和XPS分析进一步证实TiCxNy膜呈含氧配置。膜的硬度和摩擦特性与N含量有关，N的含量过高，其硬度与摩擦特性均会下降。在本实验条件下，N离子束的最佳辅助剂量为3×10（17）ions／cm2。干摩擦表明膜的抗氧化性能优良，其存在能有效抑制基体在摩擦过程中形成氧化层。又因腹的硬度高，润滑住良好，显著地改善了基体的磨损特性，特别是粘着磨损特性。