导读:本文包含了氮化物薄膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氮化物,薄膜,合金,磁控溅射,热稳定性,刀具,微结构。
氮化物薄膜论文文献综述
蒋春霞,李荣斌,王馨,聂朝阳,居健[1]（2019）在《不同氮气流量AlCrTaTiZr高熵合金氮化物薄膜扩散阻挡性能研究》一文中研究指出目的提高铜互连扩散阻挡层的失效温度。方法采用磁控溅射方法制备了不同氮气流量下的Cu/AlCrTaTiZrNx/Si高熵合金薄膜体系,使用真空退火炉对Cu/AlCrTaTiZrNx/Si高熵合金薄膜体系分别进行600、700、800、900℃的真空退火,并利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)以及透射电子显微镜(TEM)等表征手段对薄膜的组织结构、叁维形貌等进行表征。结果不通入氮气时,高熵合金薄膜为非晶状态。随着氮气流量的增加,薄膜的结晶性越来越好,薄膜为FCC结构。随着氮气流量的增加,高熵合金薄膜表面粗糙度呈现下降的趋势,在氮气流量为20%时,高熵合金氮化物薄膜的致密性最好。Cu/AlCrTaTiZrN20/Si薄膜体系的扩散阻挡层结构主要为非晶包裹的纳米晶结构。薄膜在800℃退火后,没有Cu-Si化合物存在,薄膜方阻为0.0937Ω/□;在900℃退火后,Cu/AlCrTaTiZrN20/Si薄膜体系中Si基体部分出现不规则五边形状的大颗晶粒Cu-Si化合物。结论 Al CrTaTiZrNx高熵合金氮化物薄膜的扩散阻挡性能随着氮气流量的增加,呈现先增加后降低的趋势。在氮气流量为20%时,高熵合金氮化物薄膜的扩散阻挡性能最优,800℃高温退火后仍发挥阻挡作用。(本文来源于《表面技术》期刊2019年10期）
翁瑶,符跃春,林国涛,吴世翀[2]（2018）在《Si(110)衬底上Ⅲ族氮化物薄膜的研究进展》一文中研究指出Si(110)衬底与III族氮化物独特的取向关系使AlN和GaN薄膜的外延生长及其LED器件受到广泛关注。详细分析了AlN和GaN薄膜与Si(110)衬底的取向关系,指出了薄膜与Si(110)衬底在[1100]AlN//[001]Si方向上的高晶格匹配度不仅可以有效降低薄膜的位错密度,还将提高薄膜在[1120]AlN//[110]Si方向上的生长速度;综述了Si(110)衬底上薄膜的制备方法及研究进展,从薄膜的显微组织结构方面,说明Si(110)衬底具有可以提高AlN和GaN薄膜结晶质量等优势。介绍了Si(110)衬底上氮化物薄膜基LED器件的结构和性能,并指出其应用优势、发展潜力和发展方向。最后,简单讨论了Si(110)衬底上AlN和GaN薄膜还存在的问题及面临的挑战。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年11期）
万松峰,许春耀,张钰乾[3]（2018）在《高熵合金AlCrNbSiTiV氮化物薄膜溅镀参数的优化》一文中研究指出以AlCrNbSiTiV为靶材,用反应式磁控溅镀系统分别在住友BNX20刀具和硅晶片上沉积高熵合金氮化物(AlCrNbSiTiV)N薄膜。采用田口方法的L9(34)正交表考察了沉积时间、基材偏压、溅射功率和基材温度对沉积速率、薄膜硬度和刀具寿命的影响,通过方差分析(ANOVA)确定了影响各性能的主要因素。对信噪比(S/N)进行灰关联分析以实现多目标优化,得出最佳工艺参数为:沉积时间20min,基材偏压-100V,溅射功率250W,基材温度400°C。在该条件下,沉积速率为17.28nm/min,薄膜硬度达到2814HV,刀具寿命2.50m。(本文来源于《电镀与涂饰》期刊2018年15期）
林晏磊[4]（2018）在《Ag对氮化物薄膜微结构及性能影响的研究》一文中研究指出采用磁控溅射技术在304不锈钢薄片与单晶硅片上沉积制备了一系列Ag含量不同的氮化物复合膜,利用一系列的检测设备对实验制备不同复合膜的微观相结构、力学性能以及各温度下摩擦磨损性能进行表征测量,利用的设备为纳米压痕仪、X射线衍射仪(XRD)、高温摩擦磨损试验仪、扫描电子显微镜(SEM)及其能谱仪、叁维形貌仪、透射电子显微镜(TEM)。综合研究了软质贵金属Ag元素对WNbN-Ag复合膜、NbN-Ag复合膜以及VCN-Ag复合膜的微观结构、力学性能以及各温度下的摩擦性能的影响,研究结果如下:对于不同Ag含量的WNbN-Ag复合膜的研究表明:WNbN-Ag复合膜由面心立方WNbN、面心立方NbN、六方NbN、单质相Ag四相结构组成。随着Ag含量的增加,WNbN-Ag复合膜的硬度和弹性模量均逐渐下降。室温下,随着薄膜中Ag元素含量的增多,WNbN-Ag复合膜的摩擦系数表现出了先增大后减小的趋势,磨损率也随着Ag含量的增加而逐渐增大。在300℃-700℃的温度范围内,随着环境温度的不断升高,WNbN-Ag复合膜的摩擦系数表现出了逐渐减小的趋势,磨损率则逐渐增大。根据研究结果发现,Ag有效改善了WNbN-Ag复合膜在高温下的摩擦磨损性能。对于不同Ag含量的NbN-Ag复合膜的研究表明:NbN-Ag复合膜由面心立方NbN、密排六方NbN以及单质Ag相结构组成。Ag含量对薄膜中的相组成没有影响,但对薄膜的择优取向有一定的影响。NbN薄膜的硬度为25.2GPa,弹性模量为327.1GPa。随着Ag含量增加,NbN-Ag复合膜的硬度呈先增加后降低的趋势,在Ag含量为5.36at.%时,达到最大值为29.1GPa。随着复合膜中Ag元素含量的增大,NbN-Ag复合膜的弹性模量是缓慢变小的。随着复合膜内Ag元素含量的增大,NbN-Ag复合膜在室温时的摩擦系数呈现出逐渐变小的趋势,当Ag含量达到19.01at.%时,其平均摩擦系数达到最小值,为0.35。NbN-Ag复合膜的磨损率随Ag含量增加呈先减小后增大趋势。从室温升高到600℃,NbN-Ag复合膜的摩擦系数整体低于NbN薄膜的摩擦系数,且二者的摩擦系数均呈先升高后降低趋势。从室温升高至600℃,NbN-Ag复合膜的磨损率整体低于NbN薄膜,且二者的磨损率均随温度的升高逐渐增大。可知,Ag的加入在一定程度上改善了NbN-Ag薄膜在高温下的摩擦磨损性能。对于不同Ag含量的VCN-Ag复合膜的研究表明:VCN-Ag复合膜由四方和面心立方双相结构组成,Ag含量低于3.25at.%时,薄膜呈VN(111)择优取向生长,随着Ag含量的升高,当Ag含量增加到7.36at.%后,薄膜择优生长转为VN(220),随着Ag含量的增加,VN(111)衍射峰强度逐渐减弱,当Ag含量增加到12.73at.%后,VN(111)的衍射峰逐渐降低,这是由于添加Ag元素的缘故。随着Ag含量的增多,复合膜的硬度逐渐降低,VCN薄膜的硬度为28.4GPa,弹性模量为322.1Gpa。当Ag含量达到12.73at.%,VCN-Ag复合膜硬度和弹性模量分别为19.89GPa和289.93GPa。在室温下,随着Ag含量的增多,VCN-Ag复合膜的摩擦系数和磨损率都先减小后变大,向薄膜中添加Ag没有改善薄膜室温时的摩擦磨损性能。摩擦环境温度在100~500℃之间时,随着温度的升高,VCN薄膜与VCN-Ag复合薄膜的摩擦系数都先逐渐变大后减小,VCN薄膜与VCN-Ag复合膜的磨损率都逐渐增大。高温摩擦时薄膜中生成的氧化相是导致其摩擦系数和磨损率出现变化的根本原因。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-06-07）
马勤,完彦少君,朱雪斌,火照燕,韩莉[5]（2018）在《溶胶-凝胶法制备叁元金属氮化物薄膜及其最新研究进展》一文中研究指出叁元金属氮化物薄膜是一类在电子、铁磁等领域具有广阔应用前景的新材料,主要有立方金属(反)钙钛矿和立方η碳化物(η-carbide)两种结构类型,由于其卓越的性能如高硬度、超导性、催化性以及各种不同的磁学性能而引起人们广泛的研究。本文主要介绍了叁元氮化物结构特性以及溶胶-凝胶法(Sol-gel)在这些氮化物制备方面的应用,阐述并分析了溶胶-凝胶法的优缺点;简述了溶胶-凝胶法制备其他叁元金属氮化物薄膜(如铁磁薄膜)的应用;最后指出了溶胶-凝胶法目前存在的一些问题。(本文来源于《材料导报》期刊2018年S1期）
杨克蒋,张国庆,汪亮兵,罗永春[6]（2018）在《衬底温度对FeCrCoNiMn高熵合金氮化物薄膜组织结构和电性能的影响》一文中研究指出采用射频反应磁控溅射法在Si(100)衬底上制备出纳米晶高熵合金FeCrCoNiMn氮化物薄膜,结合场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电子显微探针(EPMA)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)及四点探针(FPP)研究了衬底温度(40、300、500℃)对沉积薄膜的表面形貌、化学组成、微观结构和导电性能的影响。结果表明,衬底温度对高熵合金FeCrCoNiMn-N薄膜的形貌、组织结构和导电性能有显着影响。随衬底温度的升高,薄膜的表面粗糙度和颗粒/晶粒尺寸增大;与氮反应沉积后,含氮高熵合金薄膜中形成了Mn3N2、MnN、Cr2N和CrN金属氮化物,而Fe、Ni和Co元素则以Fe-Ni-Co合金相形式存在。不含氮合金薄膜其电阻率高达131.78mΩ·cm,加入氮沉积后,随衬底温度的增加,含氮薄膜的电阻率逐渐减小(6.14~0.43mΩ·cm),含氮合金薄膜的电阻率明显小于合金靶材的沉积膜,衬底温度500℃时薄膜的电阻率达到最小值0.43mΩ·cm。(本文来源于《金属功能材料》期刊2018年02期）
万松峰,许春耀,吴锦城[7]（2018）在《基板偏压对溅镀AlCrNbSiTiV高熵合金氮化物薄膜性能的影响》一文中研究指出用真空电弧熔炼法制备了AlCrNbSiTiV高熵合金,并将其作为靶材,利用直流反应式磁控溅镀法在T1200A金属陶瓷刀具或硅晶片上沉积了高熵合金氮化物薄膜。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪考察了基板偏压对薄膜形貌、元素含量、物相成分和性能的影响。所得氮化物薄膜均匀、致密,所有元素的原子分数与靶材相当。由于再溅射,沉积速率随着基板偏压增大而减小。薄膜的弹性恢复和显微硬度在基板偏压为0~-100 V时随着偏压增大而提高,进一步增大偏压反而减小。相比未溅镀薄膜的刀具,用溅镀了AlCrNbSiTiV氮化物薄膜的刀具干切削S45C中碳钢圆柱工件,工件表面的粗糙度和刀具的侧面磨损显着降低。-100 V偏压溅镀的刀具的切削性能最佳。(本文来源于《电镀与涂饰》期刊2018年03期）
李荣斌,乔帮威,蒋春霞,张威威[8]（2018）在《氮气含量对AlCrTaTiZrMoN_x高熵合金氮化物薄膜扩散阻挡性能的影响》一文中研究指出国内对高熵合金的研究主要集中于其优异的力学性能,还未见有关高熵合金扩散阻挡性能的报道。采用直流磁控反应溅射方法在不同N_2流量占比气氛中制备了AlCrTaTiZrMoNx薄膜与Cu/AlCrTaTiZrMoNx/Si复合试样,并对样品真空退火1h。用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、四探针电阻测试仪(FPP)、场发射扫描电镜(SEM)对退火前后样品的物相结构、表面粗糙度、形貌以及方块电阻进行了分析表征,研究了薄膜的热稳定性和扩散阻挡性能。结果表明:随着N_2流量占比的增加,高熵合金氮化物薄膜表面粗糙度增加,方块电阻也单调增加;N_2流量变化会改变薄膜结构,未通入N_2时,薄膜为非晶结构,当通入N_2后,N原子会与金属原子形成氮化物,使结晶性能得到提高,薄膜结构为面心立方,N_2流量占比为20%时,薄膜结晶较好,晶粒细小;当N_2流量占比为0时,复合试样在700℃退火时失效;N_2流量占比为10%时,复合试样在800℃退火时失效;N_2气流量占比为20%和30%时,复合试样在800℃退火后,其X射线衍射峰没有明显的变化,复合试样表面较为平整,此温度为极限温度;在900℃退火后,复合试样界面发生了相互扩散,生成了高阻态铜硅化合物,表面粗糙度显着升高,表明扩散阻挡层已经彻底失效;可见,随着N_2流量占比的增加,高熵合金涂层的扩散阻挡性能和热稳定性得到提高,但当N_2流量占比大于20%时,其阻挡性能和热稳定性提高不明显。(本文来源于《材料保护》期刊2018年01期）
杨帆[9]（2016）在《氮极性Ⅲ族氮化物薄膜的MOCVD生长及其发光二极管研究》一文中研究指出Ⅲ族氮化物具有优异的光学与电学性质,现已经广泛应用于发光二极管(LEDs)、激光器、光电探测器和大功率电子器件中。通常金属极性Ⅲ族氮化物薄膜具有较高的晶体质量,而高质量的N极性Ⅲ族氮化物薄膜制备则比较困难,因此大部分器件的应用中都采用了金属极性Ⅲ族氮化物材料。然而,N极性Ⅲ族氮化物的潜力还没有被充分挖掘,在增强型晶体管、高度缩放晶体管、光子探测器、太阳电池、齐纳隧道二极管等器件的应用中,N极性结构将比金属极性结构更有优势,N极性的结构也有利于提高LEDs和LDs的性能,如提高载流子的注入效率、减小载流子的溢出以及增加In的组分等,这吸引了很多研究者的兴趣。本文在蓝宝石衬底上开展了N极性GaN、InGaN和InN薄膜的生长和特性研究,取得的主要成果如下：1.研究了衬底倾斜角、成核层厚度、高温GaN生长温度以及Will比对N极性GaN薄膜性质的影响。结果表明,当蓝宝石衬底的倾斜角从0.3°增加到0.8。时,N极性GaN的晶体质量、光学质量以及表面形貌得到了极大的改善,这主要得益于大倾斜角蓝宝石衬底增加了表面的台阶密度,同时减小了台阶之间的距离,这增加了Ga吸附原子接触到台阶和扭折位置的概率,有利于形成台阶流生长模式,从而提高了薄膜的晶体质量。成核层的厚度为20 nm时,GaN薄膜的螺位错与刃位错密度出现了极小值,即薄膜的晶体质量最好。而高温GaN的生长温度从1000℃增加到1080℃时,GaN薄膜的“黄带”发光显着降低,说明较高的生长温度有利于提高N极性GaN薄膜的光学质量。在1080℃条件下,当Will比为1500时,N极性GaN薄膜的晶体质量最优,其螺位错与刃位错密度分别为4.70×107cm-2和3.13×108cm-2,表面的均方根粗糙度(RMS)值为0.331nm,背景电子浓度和迁移率分别达到了2.35×1017/cm3和509 cm2/V·s,这些性能指标均与Ga极性GaN薄膜的性能相当。2.在N极性GaN模板上生长了N极性InGaN薄膜,研究了生长温度、Ⅴ/Ⅲ比、叁甲基铟(TMIn)流量以及生长压力对N极性InGaN薄膜性质的影响。结果表明,较低的生长温度和大TMIn流量是增加薄膜的In组分的最有效的方法,但In组分的增加使InGaN与GaN之间的晶格失配增加,不可避免的降低了InGaN薄膜的晶体质量。较高的生长温度有利于提高N极性InGaN薄膜的晶体质量和光学质量,在760℃及以上的生长温度下,薄膜都有较强的近带边发光,而生长温度低于740℃时,近带边发光减弱,深能级发光逐渐占主导。由于In的平衡分压比Ga高很多,存在于气相中用以维持平衡的In占In的总输入量的比例较大,因而薄膜中的In组分对TMIn的输入量更为敏感。N极性InGaN薄膜的表面粗糙度随生长温度和压力的增加而降低。较高的生长压力有利于抑制In-N键的分解,在提高薄膜的晶体质量的同时也增加了薄膜中的In组分。3.制备了蓝紫光和蓝绿光的N极性LED。在样品的X射线衍射(XRD)2θ-ω扫描谱中可清晰地显示出高级卫星峰,说明N极性LED材料具有较好的晶体质量。器件的表面粗糙度较低,蓝紫光LED的表面RMS值为1.45 nm,蓝绿光LED的表面RMS值为1.75 nm。在200 mA的注入电流下,蓝紫光LED发光波长为411 nm,蓝绿光LED的发光波长为483 nm。4.在N极性GaN模板上生长了N极性InN薄膜,研究了生长温度、NH3流量、TMIn流量以及脉冲生长方法对N极性InN薄膜性质的影响。结果表明,与In极性InN薄膜相比,N极性InN表面较为平坦,而In极性InN表面被六方小丘覆盖。此外,N极性InN薄膜中存在着不同密度的In极性畴,我们认为In极性畴起源于下方GaN模板层的单晶畴边缘,在InN生长的初始阶段便形成了In极性晶核,随着生长的进行In极性晶核逐渐长大形成单晶畴。In极性畴密度随着生长温度或TMIn流量的增加而增加,且随NH3流量的减小而减少。这是由于GaN单晶畴边缘对表面吸附的In原子的迁移具有阻挡作用,不同生长条件下In表面吸附原子的迁移能力不同,因而迁移至GaN单晶畴边缘的几率不同,进而形成In极性InN晶核的密度不同。N极性InN在KOH溶液中的腐蚀速率高于In极性InN的腐蚀速率。XRD测试结果显示,相同生长条件下,N极性InN衍射峰位于31.3。,而In极性畴的衍射峰位于32.1。附近。此外,XRD极图测试中发现N极性InN薄膜中存在闪锌矿结构的InN,而且在闪锌矿InN的侧壁上还长有纤锌矿结构的InN这种复杂结构。随后在腐蚀后的SEM照片中我们发现了这种复杂结构,并且这种复杂结构具有1个上表面为N极性的闪锌矿InN内核和3个在侧壁上生长的In极性纤锌矿InN单晶畴。我们采用了脉冲生长法得到了晶体质量最好的N极性InN,其(0002)面摇摆曲线半峰宽为1.35。。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-05-01）
李子骏,吴志威,高宋,孔继周,周飞[10]（2015）在《Cr-Si-C-N系统中含Cr氮化物薄膜的结构及其摩擦学特性研究进展》一文中研究指出目前广泛应用的含Cr的薄膜有Cr N薄膜,以及以Cr N薄膜为基础,通过添加Si和C元素形成的Cr Si N薄膜、Cr CN薄膜和Cr Si CN薄膜。综述上述4种薄膜的结构及其力学和摩擦学特性的研究进展,阐述在不同摩擦环境下掺杂元素含量对薄膜摩擦因数和磨损率的影响,指出Si和C元素的掺杂均能改善Cr N薄膜的摩擦学性能,并从结构角度分析其原因。(本文来源于《润滑与密封》期刊2015年09期）
氮化物薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
Si(110)衬底与III族氮化物独特的取向关系使AlN和GaN薄膜的外延生长及其LED器件受到广泛关注。详细分析了AlN和GaN薄膜与Si(110)衬底的取向关系,指出了薄膜与Si(110)衬底在[1100]AlN//[001]Si方向上的高晶格匹配度不仅可以有效降低薄膜的位错密度,还将提高薄膜在[1120]AlN//[110]Si方向上的生长速度;综述了Si(110)衬底上薄膜的制备方法及研究进展,从薄膜的显微组织结构方面,说明Si(110)衬底具有可以提高AlN和GaN薄膜结晶质量等优势。介绍了Si(110)衬底上氮化物薄膜基LED器件的结构和性能,并指出其应用优势、发展潜力和发展方向。最后,简单讨论了Si(110)衬底上AlN和GaN薄膜还存在的问题及面临的挑战。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氮化物薄膜论文参考文献
[1].蒋春霞,李荣斌,王馨,聂朝阳,居健.不同氮气流量AlCrTaTiZr高熵合金氮化物薄膜扩散阻挡性能研究[J].表面技术.2019
[2].翁瑶,符跃春,林国涛,吴世翀.Si(110)衬底上Ⅲ族氮化物薄膜的研究进展[J].微纳电子技术.2018
[3].万松峰,许春耀,张钰乾.高熵合金AlCrNbSiTiV氮化物薄膜溅镀参数的优化[J].电镀与涂饰.2018
[4].林晏磊.Ag对氮化物薄膜微结构及性能影响的研究[D].江苏科技大学.2018
[5].马勤,完彦少君,朱雪斌,火照燕,韩莉.溶胶-凝胶法制备叁元金属氮化物薄膜及其最新研究进展[J].材料导报.2018
[6].杨克蒋,张国庆,汪亮兵,罗永春.衬底温度对FeCrCoNiMn高熵合金氮化物薄膜组织结构和电性能的影响[J].金属功能材料.2018
[7].万松峰,许春耀,吴锦城.基板偏压对溅镀AlCrNbSiTiV高熵合金氮化物薄膜性能的影响[J].电镀与涂饰.2018
[8].李荣斌,乔帮威,蒋春霞,张威威.氮气含量对AlCrTaTiZrMoN_x高熵合金氮化物薄膜扩散阻挡性能的影响[J].材料保护.2018
[9].杨帆.氮极性Ⅲ族氮化物薄膜的MOCVD生长及其发光二极管研究[D].吉林大学.2016
[10].李子骏,吴志威,高宋,孔继周,周飞.Cr-Si-C-N系统中含Cr氮化物薄膜的结构及其摩擦学特性研究进展[J].润滑与密封.2015
论文知识图
