脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜摩擦磨损特性研究

对比研究了脉冲直流等离子体辅助化学气相沉积TiN和TiCN薄膜的摩擦磨损特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及销-盘摩擦磨损试验机分析薄膜形貌和结合力,考察了不同沉积条件下2种薄膜的摩擦磨损过程及其影响因素.结果表明,TiCN薄膜具有较高硬度、良好的膜基结合力,相对于TiN薄膜而言表现出更低的摩擦系数和更好的耐磨性能.在实际使用中应注重成分和结构优化设计,以保证薄膜具有良优良的减摩性能.

等离子体辅助沉积大口径无漂移平板偏振膜

报道了用等离子体辅助 (Plasma IAD)沉积技术镀制中心波长在 10 5 4nm的大口径 (大于 0 .9m2 )无漂移偏振膜 ,经高温高湿处理后 ,中心波长的漂移小于 1nm。

等离子束辅助沉积制备ZnO薄膜的特性研究

采用等离子束辅助沉积的方法在n-Si(001)衬底上制备出ZnO薄膜。X射线衍射谱显示,所制备的ZnO薄膜有较强的(002)晶面衍射峰,表明ZnO薄膜为c轴择优取向生长的,并且随着退火温度升高,晶粒逐渐增大,衍射峰逐渐增强。光致发光谱测量发现,样品分别在3.28eV和2.48eV存在紫外发射和深能级发射两个较强的发射峰,并且随着退火温度升高,深能级发射逐渐减弱,紫外发射峰得到进一步改善。四探针测试电阻率结果表明,随着退火温度的升高,ZnO薄膜的电阻率呈线性增加。

用于模具行业的等离子体辅助化学气相沉积薄膜强化技术与应用

探索将气相沉积氮化钛技术用于工模具和精密零部件的表面力化学强化和功能优化已有近30年的历史。2000年美国金 属学会将唯一一项工程材料成就奖授予Moen公司,以表彰其卓有成效地将氮化钛基镀膜技术应用于工业和民用领域。这一事实表明,气相沉积表面陶瓷化技术在当今科技界具有领先的技术优势,其在工业界所产生的经济效益和行业引领作用将成为其未来技术评估的重点。 目前氮化钛镀膜技术已在国际刀具领域形成工业化生产。基本公认的事实是,离子镀用于高速钢刀具效果最好。

等离子辅助镀膜技术

传统的电子束蒸发工艺提供了高速率的沉积,但由于成膜分子的能量较低,使沉积的薄膜排列密度很低,其性能和块状材料区别很大,已有不少学者发现了很多金属和氧化物薄膜具有典型的柱状结构。薄膜的低排列密度造成了其光学常数和机械性能不如块状材料,近几年发展起来的高功率等离子体辅助镀膜技术解决了上述问题。本文报道了我国自己研制的等离子体源(GIS)的性能指标、用这个源所做的单层TiO2膜的成膜工艺与质量,以及用等离子辅助沉积的减反射膜的工艺。

APS等离子体离子辅助沉积薄膜工艺

阐述了APS等离子体离子辅助沉积(PIAD)在光学镀膜中的应用,通过分析APS等离子源辅助沉积过程中离子束的能量传递过程,讨论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APS等离子源辅助沉积薄膜工艺选择的准则。

射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积法制备类金刚石碳膜工艺与性能表征

使用射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积技术(简称RFGDPECVD)在玻璃载玻片表面沉积类金刚石薄膜。用原子力显微镜(AFM)、摩擦试验仪、划痕试验机测定了其表面形貌、耐磨性及附着性。采用X射线光电子能谱(XPS)、分光光度计对两种气源(C4H10、C2H2)制备的DLC薄膜微观组成和透光率进行了检测和对比。结果表明:DLC薄膜的表面光滑、平整,表面粗糙度随沉积时间的增加单调递增;耐磨性及附着性优良;与C4H10相比使用C2H2作为碳源气体可以得到较高sp3含量和较低sp1含量的DLC膜;C2H2制备DLC薄膜的透光率低于C4H10;同一种碳源气体,反应流量比例越小,则DLC薄膜的透光性越好。

等离子辅助成膜技术

等离子辅助沉积技术是一种能大规模高质量制造光学膜的技术 ,本文报道了等离子辅助源的性能指标 ,用这个源制造的Ti O2 膜工艺与成膜质量 ,以及用等离子辅助生产减反膜的工艺。

等离子体辅助脉冲激光沉积和原位掺杂方法制备稀土掺杂GaN薄膜

利用基于双激光束双靶共烧蚀的等离子体辅助脉冲激光沉积的化合物薄膜沉积和原位掺杂方法，制备了稀土Er掺杂和Pr掺杂的GaN薄膜。基质膜层中的Ga和N化合成键形成GaN，其组织结构为六角GaN相，膜层具有良好的可见光至近红外的透光性能。改变两激光束的重复频率比可以获得0．2％～5％不等的Er或Pr的掺杂浓度，CaN基质的化学成键、组织结构和透光性能没有因稀土的掺入而发生明显的变化。

等离子体辅助原子层沉积技术包覆硅基氮化物荧光粉的结果性能研究

采用等离子体辅助原子层沉积的方法,通过振动流化床,在硅基氮化物荧光粉表面保形地包覆了氧化铝薄膜。分别用傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和pH计对包覆前后荧光粉的表面成分、形貌和耐水性进行了测试。最后,还用荧光光谱仪对包覆前后荧光粉的PL发光进行了表征。结果表明,氧化铝被保形地包覆在荧光粉颗粒表面。包覆大大提升了荧光粉在水中的稳定性。包覆一定厚度的氧化铝对发光性能有所提升并可以略微降低荧光粉的色温。

等离子辅助成膜技术

等离子辅助沉积技术是一种能大规模高质量制造光学膜的技术，报道了我们研制的等离子辅助源的性能指标，用这个源制造的ＴｉＯ２ 膜工艺与成膜质量，以及用等离子辅助生产减反膜的工艺。

人工神经网络—遗传算法优化激光—等离子体化学气相沉积Si_3N_4薄膜制备工艺

应用人工神经网络建立了激光—等离子体辅助化学气相沉积 (LPCVD)工艺参数与Si3 N4薄膜显微硬度的关系。并运用遗传算法优化出了最佳工艺。

等离子辅助镀膜技术在优质高产的镀膜系统中的应用

大规模生产高质量薄膜产品是今后镀膜设备需要解决的问题。等离子体或离子辅助镀膜现在被广泛应用于高质量膜系生产中并取得了良好的效果,但是主要由于等离子体或离子源的原因,产能不高。介绍了一种新型精密光学镀膜系统和一种新型溅射镀膜系统。新的系统能够优质高效地生产复杂膜系,特别适合大规模生产。

等离子体刻蚀辅助绝缘衬底上生长石墨烯研究

石墨烯由于其优异的物理和化学性质,在材料和纳米器件等领域受到了极大的关注。但通过转移法转移的石墨烯在石墨烯基纳米器件上会引入杂质和缺陷,因此,直接在氧化硅上生长高质量的石墨烯成了一项迫切的需求。基于传统的热壁化学气相沉积(CVD)系统,设计了一种新的绝缘衬底生长系统,通过附加微波等离子体单元来提供额外的蚀刻和辅助效果,成为微波等离子体蚀刻和辅助CVD(MPEE-CVD)。利用此系统,成功地实现了在氧化硅和其他绝缘衬底上直接生成可控尺寸的石墨烯薄膜,并通过拉曼光谱和扫描电子显微镜表征了晶体质量。该项工作为进一步改善基于石墨烯的场效应晶体管纳米器件的性能开辟了新的道路。同时,它为在绝缘衬底上直接生长其他二维材料提供了可能的指引。

电子束物理气相沉积技术研究进展

电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种,具有蒸发速率高和无污染的特点,目前广泛应用于材料表面涂层的制备。将离子束辅助和等离子辅助与电子束物理气相沉积技术相结合,可以提高蒸发粒子入射能量和扩散能力,改善由于电子束物理气相沉积工艺本身存在阴影效应和扩散能力低而引起的沉积材料的不致密等不足。介绍了电子束物理气相沉积技术的概况,并展望了该技术的未来应用及发展前景。

中频磁控溅射沉积DLC/TiAlN复合薄膜的结构与性能研究

采用中频非平衡磁控溅射沉积工艺,并施加霍尔离子源辅助沉积,在高速钢W18Cr4V及单晶硅基体上制备了梯度过渡的DLC/TiAlN复合薄膜。利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、显微硬度计、摩擦磨损仪等分析检测仪器对DLC/TiAlN复合薄膜的表面形貌、晶体结构、显微硬度、耐磨性等性能进行了检测分析。实验及分析结果表明:DLC/TiAlN薄膜平均膜厚为1.1μm,由于薄膜中的Al含量较多,使得复合薄膜的表面比DLC薄膜的表面要粗糙一些;通过对复合薄膜表层的XPS分析可知,ID/IG为2.63。由XPS深层剖析可知,DLC/TiAlN薄膜表层结构与DLC薄膜基本相同,里层则与TiAlN薄膜相似。在梯度过渡膜中,复合膜层之间的界面呈现为渐变过程,结合的非常好。DLC/TiAlN薄膜的显微硬度为2030 HV左右。与DLC薄膜显微硬度接近,低于TiAlN薄膜的显微硬度。但是DLC/TiAlN薄膜的耐磨性要好于TiAlN薄膜和DLC薄膜;DLC/TiAlN薄膜的耐腐蚀性能略好于DLC薄膜。

辉光等离子体辅助化学气相沉积低温合成金刚石薄膜的研究

采用辉光放电等离子体增强化学气相沉积 (GP CVD)技术在低温条件下合成了高品质的亚微米金刚石薄膜 ,并通过对合成过程的实时发射光谱诊断确定了 [CH4 H2 ]系统参与金刚石合成反应的主要荷能粒子。对合成过程的研究表明 :采用这种技术能使电子增强热丝化学气相沉积 (EACVD)合成高品质金刚石薄膜的温度从 85 0℃降至 (340± 5 )℃ ;薄膜低温合成中的主要荷能粒子为CH3 、CH ,CH+ 、H 等 ,其中过饱和原子氢保证了高品质金刚石薄膜的合成 ;根据光诊断和探针测量的结果推断近表面辉光放电可在基片表面形成电偶极层 ,该偶极层是进行超常态反应的必要环境 。

气相沉积制备硬质薄膜技术与应用述评

本文对气相沉积技术的发展与最新趋势给出了述评 ,重点强调了等离子体辅助化学气相沉积 (PCVD)的优势。

脉冲微波表面波PECVD在有机PET表面沉积DLC薄膜的阻隔性研究

目的探讨使用脉冲微波表面波等离子体辅助化学气相沉积技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料表面沉积类金刚石薄膜作为阻隔层的可行性。方法以C2H2为单体,氩(Ar)为放电气体,采用脉冲微波表面波等离子体化学气相沉积(PECVD)技术在有机PET材料表面沉积类金刚石(Diamond-like Carbon,DLC)薄膜。研究工艺参数,如脉冲微波放电功率、工作气压、单体与工作气体的体积比等,对DLC薄膜沉积速率和阻隔性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、氧气和水蒸气透过率测试仪等对薄膜结构与性能进行表征。结果DLC薄膜的结构和成分随着等离子体放电工艺参数的变化而改变,造成其阻隔性能也随之发生变化。PET表面沉积纳米级DLC薄膜后,氧气透过率和水蒸气透过率可以分别降至0.58 mL/(m^2·d)和2.5 g/(m^2·d)。结论DLC薄膜对氧气和水蒸气都表现出良好的阻隔性,可以应用于食品、药品的阻隔包装。