双靶溅射法制作SmS光学薄膜

以Sm和Sm2S3为靶材,采用双靶子溅射系统,于单晶Si基板上成功制作了S-SmS和M-SmS微晶薄膜,并采用XRD,AFM和RBS及光学性能测定等测试手段对薄膜进行了分析测试。结果表明:基板温度低于200℃的情况下;或者在基板温度为400℃,薄膜组成中Sm过量的条件下均可以直接获得在常温常压下稳定存在的M-SmS微晶薄膜。S-SmS和M-SmS微晶薄膜表现出明显不同的光学特性。

对向靶溅射制备CN膜的键态

使用对向靶溅射系统制备ＣＮ 膜． 研究了膜的结构和Ｃ与Ｎ 之间的键态．膜为非晶结构，Ｎ／Ｃ随Ｎ２ 分压增大而增大，Ｎ 与Ｃ的键合优先形成Ｎｓｐ２Ｃ，Ｎｓｐ３Ｃ的含量随Ｎ／Ｃ上升而增大．Ｎ 含量进一步增大时， 出现新的键态，Ｎｓｐ３Ｃ含量下降．

双靶溅射法制备M-SmS光学薄膜的研究

为了制备难以直接获得的金属相SmS,以Sm和Sm2S3为靶材,采用双靶子溅射系统,于单晶Si基板上直接获得了常温常压下稳定存在的M SmS微晶薄膜,并采用XRD分析、内应力和RBS成分测试等手段对M SmS的形成机理进行了研究.结果表明:M SmS薄膜的形成是由于薄膜中存在压应力,压应力的形成与薄膜基板温度、薄膜沉积速率、薄膜中Sm元素过量以及基板之间膨胀系数的差异有关.

ZnO薄膜的粉靶溅射沉积

氧化锌是一种重要的压电与光电材料,用粉靶代替常规的固体陶瓷靶溅射沉积ZnO薄膜,对基底的加热温度、溅射气压和氧气的混合比率等沉积条件对氧化锌薄膜特性的影响进行了研究,主要对沉积在玻璃基片上的ZnO薄膜进行了X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)以及台阶仪的测量和分析比较,用粉靶溅射的ZnO薄膜具有很好的C轴长相和很窄的衍射峰半宽(0.2°～0.27°)。因为ZnO膜在C轴方向有很强的压电性,从而也说明了用粉靶溅射的ZnO薄膜具有很好的压电特性。分析和测量结果显示用粉靶溅射ZnO薄膜的最佳条件是:(1)基片加热温度为300～400℃。(2)氧气的混合含量为0.5～0.8.(3)溅射气压为1～2 Pa。得出了利用粉靶溅射制备的ZnO薄膜与用陶瓷靶制备同样具有很好的性能。

对向靶溅射制备NiCr-NiSi薄膜热电偶的动态特性研究

用对向靶溅射制备NiCr－NiSi薄膜热电偶，实现了薄膜成分与靶材基本一致。对热电偶进行动态特性测试表明，薄膜热电偶的时间常数τ随膜厚变薄而减小，并对此进行讨论。

对向靶溅射制备CN膜研究

使用对向靶系统在Ｓｉ（１００）基片上于不同Ｎ２分压下制备ＣＮ膜样品。Ｘ射线衍射表明样品为非晶结构。用Ｘ射线光电子谱测量膜中Ｎ的含量，结果表明膜中／Ｃ随Ｎ２分压提高而增大，当Ｎ２分压为１００％时，Ｎ／Ｃ达到０．４６。用Ｘ射线光电子谱和红外谱研究了膜中Ｃ与Ｎ的键态，结果表明膜中Ｃ与Ｎ之间存在化学键合。Ｎ与Ｃ的键态主要由Ｎ－ｓｐ＾２Ｃ和Ｎ－ｓｐ＾Ｃ及少量Ｃ＝Ｃ组成。

用新型双对靶溅射仪制备的Fe/Ti多层膜的结构特征

在原FTS-Ⅰ型对向靶溅射基础上，设计制作了DFTS－Ⅱ型双对靶溅射仪，它具有低温、高速、成分偏离小和连续均匀溅射的特性，能够同时或交替溅射不同材料。使用DFTS－Ⅱ制备的Fe／Ti多层膜具有良好的周期调制结构，层内结构是以Fe（110）bcc相为主的Febcc多晶和Ti（0002）hcp取向生长的，但在Fe／Ti多层膜Fe／Ti的界面存在扩散驰豫现象。

对向靶溅射高炮和磁化强度(Fe,Ti)-N薄膜

本实验用对向靶溅射仪分别在Si（100），NaCl单晶衬底上成功地制备出具有高炮和磁化强度的（Fe，Ti）－N薄膜，研究了氮气分压和衬底温度对薄膜结构与磁性的影响。氮气分压为0．04～0．07Pa，衬底温度为100～150℃时，有利于Fe_(16)N_2相的形成，在此条件下制备的（Fe，Ti）－N薄膜的饱和磁化强度为2．3～2．46T，超过纯Fe的饱和磁化强度值。

用组合靶溅射制备Nd_2Fe_(14)B薄膜的研究

采用单质Ｆｅ、Ｎｄ、Ｂ组成的靶，用对向靶溅射系统制备出了含有Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相的薄膜。发现Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相能够较好地形成的基板温度范围是５００℃～６００℃。并且相对于热氧化硅基板（ＳｉＯ２／Ｓｉ）。

CIGS电池、靶材及单靶溅射工艺研究进展

综述了蒸发法、溅射后硒化法、单靶直接溅射法制备CIGS光吸收层的工艺和电池性能,比较了它们的优缺点;详细介绍了粉末冶金参数(如烧结温度、压力、时间)对制备CIGS靶材致密度、成分均匀性的影响;着重阐述了单靶溅射工艺参数(如衬底温度、溅射功率、工作气压)对沉积的CIGS薄膜的相结构、形貌、光学及电学性能的影响。

对向靶溅射α″-Fe_(16)N_2薄膜结构及其热稳定性

用对向靶反应溅射法制备了α″- Fe1 6 N2 薄膜 ,用 X射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计 (VSM)对α″- Fe1 6 N2 的结构、磁性以及结构的热稳定性进行了分析讨论 .结果表明 ,随退火温度的升高 ,α″- Fe1 6 N2 相逐渐分解为 α″- Fe和 γ′- Fe4N两相 .对磁性的分析表明 ,造成饱和磁化强度存在较大差异的原因与其内在的结构差别有很大的关系 .

对向靶溅射法中直流负偏压对FeN化合物薄膜的结构和磁性的影响

对向靶反应溅射法制备的FeN化合物薄膜的结构和磁性对基板偏压的变化很敏感,不同的偏压数值作用的效果不同。我们用基板偏压促进成膜原子间的相互扩散,以及对负离子排斥降低膜中N的浓度和粒子轰击对膜再溅射的观点解释了FeN膜的结构和磁性的变化。

常温直流对靶溅射制备高TCR氧化钒薄膜

常温下用直流对靶磁控溅射的方法在玻璃基片上制备出了高电阻温度系数(TCR)氧化钒薄膜.通过设计正交试验,系统分析了Ar和O_2的标准体积比、溅射功率、工作压强和热处理时间对氧化钒薄膜TCR的影响.对最佳工艺条件下制得的薄膜进行电阻温度特性测试,TCR达到-3.3%/K,室温方块电阻为28.5kΩ,个别样品的TCR达到-4%/K以上.扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)的形貌分析显示,这种制备方法结合适当的退火可以制备出氧化钒多晶薄膜,晶粒尺寸在纳米数量级.X射线光电子能谱(XPS)分析发现,高TCR薄膜样品中钒的总体价态接近+4价.所有结果表明,制得的氧化钒薄膜电性能满足红外探测器的要求,且该工艺能与CMOS工艺兼容.

对向靶溅射α″-Fe_(16)N_(2)薄膜的结构与磁性

用对向靶反应溅射法制备了α″-Fe1 6 N2 薄膜 ,用 X射线衍射 ( XRD)和振动样品磁强计 ( VSM)对其结构、磁性进行了分析讨论 。

B靶溅射功率对FeGaB薄膜磁性能的影响

采用磁控共溅射法制备FeGaB合金薄膜,FeGa靶的溅射功率为40 W,通过调整B靶的溅射功率来调控薄膜的成分。结果表明,制备出的FeGaB薄膜厚度均匀,呈非晶态,具有较小的矫顽力和较大的磁致伸缩系数。当B靶的射频溅射功率大于30 W时,薄膜的矫顽力H_(c)降低到2.1 Oe左右。B靶溅射功率增大时,B元素的含量增大,FeGaB薄膜的磁致伸缩系数先增大后减小。当溅射功率为40 W时、B元素含量为11.9%,FeGaB薄膜的磁致伸缩系数达到64 ppm。

多元靶溅射的暂态过程理论

发展了J M Mayer等人建立的两元靶溅射的暂态理论 ,清晰地给出了描述因离子束轰击诱导多元靶表面化学成分随离子通量变化的公式 .根据稳定态时化学成分的改变 ,可以推算出靶中任意两元素表面结合能之比 .利用Schiott理论 ,可以计算多元靶中的离子射程 ,从而可以很简单地求出多元靶表面化学成分随轰击离子通量的动态变化过程 ,亦即暂态过程 .作为例子 ,作者计算了某些真实的两元和三元合金靶的暂态过程 ,结果显示出计算曲线和实验曲线符合得很好 .

纯银溅射靶材的制备、微观结构及溅射成膜研究

银薄膜作为高新技术领域极具潜力的新材料,在现代工业中得到了广泛的应用。以银靶为源材料的磁控溅射已成为制备银薄膜的常用方法。本研究比较了冷轧状态和退火状态下Ag靶的溅射性能,探讨了Ag靶与Ag薄膜之间的关系。结果表明:冷轧变形量为83.33%后进行600℃退火可以有效提高Ag{110}的织构密度。冷轧态和退火态Ag靶具有相似的沉积速率。两种Ag薄膜的电阻率均随溅射时间的延长而降低。在溅射时间相同的情况下,退火态Ag靶溅射的Ag薄膜电阻率低于冷轧态Ag靶溅射的Ag薄膜。退火态Ag靶组织均匀,溅射后溅射跑道较浅。

同位靶磁控溅射法制备Al掺杂CdSe薄膜

为增加掺杂薄膜的元素均匀性,基于磁控溅射技术,设计了靶材同位共溅射制备掺杂薄膜的方法,并用于制备Al掺杂CdSe薄膜,获得了Al均匀掺杂的CdSe薄膜。结果表明:制备的薄膜为富Se状态,呈现明显的(111)择优取向。Al掺杂后的CdSe薄膜方块电阻由5.2 kΩ/□升高至544.5 kΩ/□。随着Al掺杂量的增加,薄膜的方块电阻下降。当共溅射Al片为6片时,薄膜方块电阻为7.7 kΩ/□,薄膜半导体类型由p型转变为n型。掺杂薄膜体电导率分别为192.4(未掺杂)、2.01×10^(4)(Al片数1)、506.9(Al片数2)、384.8(Al片数4)、284.9 mΩ·cm(Al片数6)。掺杂薄膜样品的禁带宽度Eg分别为1.82(未掺杂)、1.97(Al片数1)、1.75(Al片数2)、1.78(Al片数4)、1.82 eV(Al片数6)。