PCVD制备Ti_(1-x)Al_xN硬质薄膜的结构与硬度

用直流等离子体增强化学气相沉积(PCVD)方法获得了Ti_(1-x)Al_xN硬质薄膜;考察了Al含量x及高温退火对薄膜微观结构转变过程及其硬度的影响.结果表明,制备的Ti_(1-x)Al_xN薄膜由3—10nm晶粒组成.随Al含量x增加,薄膜硬度升高,x超过0.83时,硬度开始急剧下降;结构分析证实x小于0.83,Ti_(1-x)Al_xN薄膜是固溶强化;x=0.83,薄膜中出现六方氨化铝相(h—AlN).热稳定性实验表明,Ti_(1-x)Al_xN薄膜的纳米结构和硬度在N_2环境下可以维持到900℃.

Al(001)表面上沉积Ti薄膜的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,研究了Ti原子连续沉积于Al(001)表面上的薄膜生长过程,分析了入射能量为0.1、5 eV和衬底温度为300、700 K时的界面结合及微观结构.模拟结果表明,增加入射能量和衬底温度,使Ti薄膜的表面越光滑;通过径向分布函数和键对分析技术对薄膜微观结构进行分析,发现衬底温度时薄膜微观结构影响较大,温度300 K及以下时,Ti薄膜主要是FCC结构,随着温度升高,FCC结构成分减少,无序结构成分增加,而入射能量则对薄膜微观结构没有明显影响.

溶胶-凝胶法制备Al^3＋掺杂ZnO薄膜的结构和光学性能

采用无机盐溶胶-凝胶方法在载玻片衬底上制备了ZnO:Al薄膜,利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光透射光谱(UV-Vis transmittance spectrum)和扫描电镜(SEM)研究了退火温度和Al3+掺杂浓度对ZnO:Al薄膜结构和光学性能的影响。结果表明,随退火温度的升高或进行适当浓度的Al3+掺杂,可使(002)衍射峰的强度增强,晶粒尺寸增大,半高宽减小,薄膜的结晶质量明显改善,且可见光透过率高。

ZnO∶Al绒面透明导电薄膜性能研究

利用中频脉冲磁控溅射方法,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO∶Al(ZAO)薄膜,利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在一定浓度的稀盐酸中浸泡一定时间,使其形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了溅射功率、工作压力、腐蚀时间以及溶液浓度对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明:低功率、低气压、腐蚀时间20 s、溶液浓度0.5%的条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在应用前景。

AlN薄膜室温直接键合技术

采用离子束增强沉积技术在 10 0 mm硅片上制备大面积均匀 Al N薄膜 ,原子力显微镜 (AFM)显示其表面平整光滑 ,均方根粗糙度 (RMS)为 0 .13nm ,满足直接键合的需要 .同时 ,采用智能剥离技术成功实现了室温下 Al N与注氢硅片的直接键合 ,形成了以 Al N薄膜为埋层的 SOI结构 ,即 Al N上的硅结构 (SOAN) .用扩展电阻、卢瑟福背散射 -沟道、剖面透射电镜等技术分析了所形成的 SOAN结构 .

液相基底温度对Al薄膜中带状有序结构的影响

研究了液相基底温度对铝(Al)薄膜中具有准周期特征的带状有序结构的影响.实验发现,随着温度的升高,组成带状有序结构的矩形畴块平均长度先增大,随后减小.当沉积条件发生改变时,铝薄膜可呈现近似透明或金属色泽,并且在此两类薄膜中均可观察到带状有序结构.研究表明,硅油基底的物理特性随温度的变化对薄膜中内应力分布及微观结构有着重要的影响.

MOCVD生长AlGaN薄膜的X光电子能谱

用X光电子能谱和X射线衍射谱方法分析了MOCVD生长的AlGaN薄膜的实际表面形态和晶体结构 基于XPS测量结果 ,通过分析计算 ,发现实际表面除GaN外存在Ga2 O3和Al2 O3及其它与O有关的络合物构成的混合氧化物覆盖层 ,估计覆盖层厚度约 1.2nm XRD结果显示生长的AlGaN薄膜为以GaN(0 0 0 2 )取向为主的多晶结构 。

AlN薄膜的KrF准分子脉冲激光沉积

研究了采用脉冲激光沉积(PLD)技术在Si(100)衬底上AlN薄膜的制备及其性质。结果表明,衬底温度从室温到800℃的范围内,所得到的AlN薄膜为(002)择优取向的纤锌矿结构。随着衬底温度的升高,AlN薄膜从纳米晶结构转为多晶结构,同时表面微粗糙度上升。AlN晶粒呈柱状生长机制。

中频非平衡磁控溅射TiAlN薄膜的结构与性能

采用中频非平衡磁控溅射离子镀设备在YG10硬质合金表面制备(Ti_(1-x)Al_x)N薄膜,运用X线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计和材料表面性能测试仪等对薄膜进行表征,分析氮气分压、直流偏压和Al含量对薄膜的力学性能、薄膜成分和组织结构的影响。结果表明:薄膜呈柱状多晶组织,主要组成相为(Ti,Al)N相;随着氮气分压增大,膜层中氮原子增多,而铝、钛原子含量减少,膜层中rAl/(Al+Ti)与r(Al+Ti)/N均下降,薄膜(111)晶面取向减弱,(220)和(200)晶面取向增强。力学性能测试表明,随着膜层中的Al含量和直流偏压升高,薄膜硬度、膜厚和膜-基结合力均呈现先升高后降低的趋势,薄膜显微硬度最高2 915 HV,膜-基结合力最高达73 N。

磁控溅射再硒化法制备Cu（In，Al）Se2薄膜

本文采用磁控溅射的方法制备Cu-In-Al薄膜，然后固态源硒化制成Cu（In，Al）Se2薄膜。采用EDX分析薄膜的成分，SEM观察薄膜的表面形貌，XRD表征薄膜的组织结构。结果表明，由CuIn相为主相的预制膜制成的Cu（In，Al）Se2薄膜具有单一的黄铜矿结构，且随着Al含量的增加，晶面间距减小。

AlCrN涂层刀具研究新进展

AlCrN薄膜高耐磨性和优异的高温抗氧化性能是涂层刀具的研究热点。本文介绍了AlCrN薄膜的性能和发展以及其它元素对薄膜性能的影响,其中重点介绍了Cr含量在薄膜中的作用和影响。对AlCrN薄膜进行多元化、多层化及添加其它元素都是获得具有优良的耐磨性、硬度和高温抗氧化性能的重要方法,这也将会是今后该薄膜的发展方向。

L1_0-FePt(001)/A1-FePt双层交换弹簧的磁性

在加热到400℃的MgO(001)单晶基片上,用磁控溅射法沉积30 nm厚A1相FePt软磁薄膜,在T_a=[400℃,700℃]温度范围进行6 h热处理,使其发生不同程度的A1→L1_0转变.以此作为硬磁层,在100℃继续生长不同厚度的A1相FeP t,得到具有(001)织构的L1_0/A1-Fe Pt双层磁性交换弹簧.T_a≤600℃,硬磁层的覆盖率保持100%,但晶粒尺寸有差别.T_a=500℃和600℃,硬磁层的有序度分别为0.61和0.84,层中L1_0相与A1相共存,两相间的交换作用使薄膜出现垂直磁晶各向异性,磁化曲线呈方形.矫顽力在T_a=500℃时接近5 kOe.用T_a=500℃和600℃的硬磁层做成L1_0(001)/A1-Fe Pt双层薄膜,在软磁层厚度为20 nm时,磁化曲线仍然保持方形,而软磁层厚度增加到30 nm,反磁化曲线分成软磁层反转和硬磁层反转两个阶段,表明层间交换作用长度都在20 nm<lex<30 nm范围,是理想L1_0/A1-FePt交换弹性体系的2倍以上.经过分析认为,出现这种现象的原因在于硬磁层中L1_0相与A1相共存,降低了有效单轴磁晶各向异性能密度.这为根据需要设计磁性弹簧的性质提供了方便.

AlxGa1-xN及掺MgAl0．54Ga0．46N的阴极荧光特性

使用A1N插入层方法由金属有机化学气相沉积（MOCVD）在GaN上生长的不同A1组分的AlxGa1-xN以及掺MgAl0.54Ga0.45N。使用阴极荧光的测试方法先后对未掺杂AlxGa1-xN和掺杂Mg的Al0.54Ga0.46N的光学性质进行了研究。研究表明，随着Al组分增大，横向组分分凝对A1GaN发光强度的影响逐渐减小；掺Mg后AlGaN薄膜质量下降，并且Al0.54Ga0.46N中的Mg相关光激发过程主要取决于导带-受主对复合发射和施主一受主对复合发射。