磁控溅射沉积论文_杨超,蒋百灵,王迪,黄蓓,董丹

导读:本文包含了磁控溅射沉积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:磁控溅射,脉冲,薄膜,功率,射频,氮化物,偏压。

磁控溅射沉积论文文献综述

杨超,蒋百灵,王迪,黄蓓,董丹[1](2019)在《调制脉冲磁控溅射峰值靶功率密度对纯Ti镀层沉积行为的影响(英文)》一文中研究指出调制脉冲磁控溅射可通过改变强、弱离化阶段的脉冲强度和占空比等电场参量,大幅调控镀料粒子的离化率、沉积能量和数量,实现对沉积镀层形核与生长过程的精确把控。在非平衡闭合磁场条件下,采用调制脉冲磁控溅射技术,通过对其强离化脉冲阶段的脉冲宽度和靶功率进行调控获得持续增大的峰值靶功率密度,并在此条件下制备多组纯Ti镀层,对其微观形貌和力学性能进行了检测分析。结果表明,当强离化脉冲阶段的峰值靶功率密度由0.15 k W·cm-2持续增大至0.86 k W·cm~(-2)时,所制备的纯Ti镀层具有11 nm的平均晶粒尺寸,且较其他峰值靶功率密度条件下的制备镀层具有更为致密的组织结构、平整的表面质量(表面粗糙度Ra为11 nm)和良好的力学性能。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年11期)

黄美林,任永聪,梁竞鹏,王晓如,林雪莹[2](2019)在《磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响》一文中研究指出本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年11期)

王林青,周永涛,王军军,刘雪芹[3](2019)在《氢稀释比对磁控溅射低温(100℃)沉积氢化微晶硅薄膜微结构特性的影响(英文)》一文中研究指出在低温(100℃)条件下采用磁控溅射在玻璃和硅(100)衬底上沉积氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜,研究不同氢稀释比对微晶硅薄膜微结构特性的影响。结果表明:薄膜从非晶相过渡到了微晶相当氢稀释比增加到约50%,氢化微晶硅薄膜的结晶率随氢稀释比从40%增加到70%先增加后趋于稳定;薄膜的表面粗糙度随着氢稀释比的增加而增加,氢含量的变化趋势与之相反;所制备的氢化微晶硅薄膜都具有(111)择优取向,与氢稀释比无关,且薄膜结构致密。(本文来源于《Journal of Central South University》期刊2019年10期)

李玉阁,袁海,蒋智韬,雷明凯[4](2019)在《高功率调制脉冲磁控溅射沉积NbN涂层特征工艺参数研究》一文中研究指出目的研究不施加基片温度和固定Ar/N2流量比为64/16的条件下,微脉冲占空比、充电电压特征工艺参数与负偏压对NbN涂层相组成、微结构和力学性能的影响。方法采用高功率调制脉冲磁控溅射技术(MPPMS),通过控制微脉冲占空比、充电电压和负偏压等特征工艺参数,沉积一系列具有不同相组成的NbN涂层,通过X射线衍射仪、纳米压痕仪和维氏硬度计,分别表征NbN涂层的相组成、结构、硬度和韧性,并通过扫描电子显微镜(SEM)对NbN生长形貌和压痕形貌进行观察分析。结果改变微脉冲占空比和充电电压,所有NbN涂层均由δ-NbN和δ'-NbN组成,施加基片偏压后,NbN涂层主要由δ'-NbN组成。所有的NbN涂层均呈现致密柱状晶结构,且提高微脉冲占空比、充电电压和负偏压,制备的NbN涂层均更加致密。随微脉冲占空比升高,涂层硬度由25 GPa增至36 GPa,涂层的韧性逐渐增加。提高充电电压制备的Nb N涂层,其表现出与控制微脉冲占空比制备的涂层相似的规律。施加负偏压后,涂层主要由δ'-NbN组成,涂层的硬度和韧性均下降。结论两相结构和高致密性是使NbN涂层硬度和韧性同时增强的主要因素。(本文来源于《表面技术》期刊2019年08期)

刘志伟,何靖国,林宇璇,张良超[5](2019)在《高功率脉冲磁控溅射沉积(AlCrNbSiTiV)N薄膜提升刀具的切削性能》一文中研究指出通过高功率脉冲反应磁控溅(HIPIMS)在车刀表面溅镀(AlCrNbSiTiV)N高熵合金氮化物薄膜。研究了溅镀功率(120、150、180、210和240 W)对薄膜的形貌、厚度、沉积速率、硬度、弹性恢复率等性质的影响。以50CrMo4铬钼合金钢作为被切削材料,在干式切削条件下考察了切削后工件的表面粗糙度和车刀的腹部磨耗。结果表明,增大溅镀功率可以提高薄膜的硬度和耐磨性,被切削工件的表面质量得到明显的改善,刀具磨损量大大减小。(本文来源于《电镀与涂饰》期刊2019年13期)

[6](2019)在《2019高功率脉冲磁控溅射沉积薄膜技术与应用会议将在兰州召开》一文中研究指出高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)作为一种利用高脉冲峰值功率和低脉冲占空比实现高离化率的溅射沉积薄膜新技术,可以控制膜层的微结构、降低膜层内应力、提高膜层致密度和膜基结合力、获得性能优异的薄膜,在国内外研究领域和工业界受到了广泛关注和重视。(本文来源于《表面工程与再制造》期刊2019年03期)

徐星,苏峰华,李助军[7](2019)在《脉冲偏压对直流磁控溅射沉积MoN薄膜结构及性能的影响》一文中研究指出MoN薄膜是一种具有潜在应用价值的薄膜材料,但对于其结构和性能的研究还较少。采用直流磁控溅射技术在304不锈钢基体表面沉积MoN薄膜,研究了脉冲偏压对MoN薄膜结构和性能的影响,并系统研究了MoN薄膜在不同摩擦条件下的摩擦磨损行为。采用X射线衍射仪和扫描电镜分析薄膜的晶相结构、晶粒尺寸、表面及断面形貌,采用HMV-2T显微硬度仪测试薄膜的显微硬度。采用UMT-TriboLab多功能摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能,并用扫描电镜观察磨损表面,分析其磨损机制。结果表明:脉冲偏压显着影响直流磁控沉积的MoN薄膜的晶相结构、表面形貌、断面结构、硬度和摩擦磨损性能;随脉冲偏压的增大,MoN薄膜的膜厚、硬度都先增大后减小,而薄膜的磨损率却先减小后增大,其中-500 V脉冲偏压下沉积的MoN薄膜具有最高硬度为7731 N/mm~2,以及最低的磨损率为5.8×10~(-7)mm~3/(N·m)。此外,MoN薄膜在不同载荷和转速的摩擦条件下表现出不同的摩擦学行为。(本文来源于《中国表面工程》期刊2019年02期)

徐伟[8](2019)在《反应磁控溅射沉积金属氧化物的不稳定性及反常生长行为》一文中研究指出反应磁控溅射是一种低沉本、高效率的制备化合物薄膜的方法,可以满足大规模工业生产的需求。然而,反应磁控溅射沉积工艺中存在的一些不稳定现象使其在实际应用中受到一定的限制。因此,研究反应溅射过程中的工艺不稳定性,发展相关的监测及控制技术,对于反应磁控溅射技术的大规模工业应用具有十分重要的现实意义。此外,在一些特定的条件下,反应溅射沉积金属氧化物将导致薄膜生长行为的反常。系统研究这些反常的薄膜生长行为,对于制备具有特殊结构和性质的新型功能薄膜具有重要价值。本论文以反应磁控溅射沉积金属氧化物为中心,针对反应溅射沉积工艺的不稳定和反常薄膜生长行为,研究了反应磁控溅射环境中的等离子体,特别是氧原子密度对工艺不稳定的影响;系统开展了反应磁控溅射沉积氧化物对金属银膜的反常氧化现象的研究,揭示了反常氧化导致的多孔AgO纳米棒薄膜及高温MgO基片上外延生长纳米编织结构NiO薄膜的生长机制,为利用反应磁控溅射方法制备多孔纳米结构薄膜奠定了必要的实验基础。论文的主要研究内容和结果如下:(1)磁控溅射是一种以气体放电为基础的薄膜制备技术,反应磁控溅射的工艺不稳定性主要源于等离子体中活性物种对金属靶氧化的不稳定性。因此,本工作利用等离子体发射光谱,测量了溅射靶表面附近的氧原子密度、电子激发温度和解离率等,探讨了反应溅射沉积NiO过程中这些等离子体参数从起辉到稳定工作的演化过程,发现等离子体对基片的加热作用是影响等离子体放电不稳定性的原因之一。同时,这种等离子体的不稳定性不仅与氧气分压、放电功率、工作气压等放电参数有关,还会受到基片温度、靶基间距等因素的影响,进而改变反应磁控溅射的工作模式。此外,在反应磁控溅射沉积铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜时,发现在一定条件下氧原子密度存在准周期性变化现象,进而导致反应磁控溅射在金属和氧化模式之间自发转换,从而形成具有富氧/贫氧周期性结构的多层膜。研究发现,这种金属和氧化模式的自发转换一般出现在二者的过渡区附近,主要与溅射靶表面的刻蚀和磁场增强有关,可能是等离子体与溅射靶之间存在特殊的随时间演化的反应扩散模式引起的。(2)在反应磁控溅射沉积不同氧化物的过程中,发现基片上的金属银膜存在反常氧化现象,并最终形成具有多级结构的多孔AgO纳米棒薄膜。本工作重点研究反应磁控溅射沉积NiO过程中金属银膜的氧化及多孔AgO纳米结构形成的演化规律及物理机制,探讨了沉积速率、基片温度、靶基间距、工作气压和氧气分压等沉积参数对银膜氧化及多孔AgO纳米结构的影响。研究结果表明,银膜氧化从薄膜表面自上而下逐层进行,先形成具有六角结构的Ag2O(h-Ag20),而且表面没有任何镍的氧化物形成;当银膜被完全氧化后,进一步沉积NiO将导致薄膜从h-Ag2O相向立方AgO(c-AgO)相转变,并最终形成多孔c-AgO纳米棒薄膜。c-AgO纳米棒形核于c-AgO薄膜表面,可能与沉积的NiO在AgO薄膜表面形核有关;随着NiO的不断沉积,AgO纳米棒逐渐长大,并伴随着AgO纳米棒向薄膜底部延伸。当AgO纳米棒之间的连接部分基本消失后,沉积的NiO将导致AgO纳米棒上出现纳米级孔洞,并保持着多孔AgO纳米棒持续生长。研究发现,反应溅射沉积不同的金属氧化物有着类似的规律;利用300 nm厚的金属银膜,通过反应溅射沉积NiO可制备出4 μrm以上的多孔AgO纳米棒薄膜。通过分析反应磁控溅射环境中的氧原子密度、不同沉积元素及生长温度的影响,提出等离子体中的氧原子是导致银膜反常氧化的主要原因,而多孔AgO纳米棒的形成则主要归因于沉积的NiO和AgO之间存在的Kirkendall效应。此外,沉积过程中的阴影效应、基片温度和氧原子浓度在多孔AgO纳米结构的形成中起着至关重要的作用。(3)通过控制反应磁控溅射沉积金属氧化物的工艺参数,分别制备了 h-Ag20、Ti02//h-Ag20异质结和多孔c-AgO纳米棒薄膜,研究了这些薄膜在光致催化降解有机物和全固态薄膜电池方面应用的可能性。研究结果表明,h-Ag2O、Ti02//h-Ag20异质结和多孔c-AgO纳米棒薄膜的光催化活性均明显优于晶态和非晶态的Ti02薄膜,而且多孔c-AgO纳米棒薄膜的光催化性能最佳。此外,通过实验证明了水溶液中光催化形成的氢氧自由基(OH·)是有机物降解的重要原因,并根据测定的光学能带和银的氧化物稳定性,提出光生载流子和银的氧化物光致分解是产生OH·的主要机制,而多孔AgO纳米棒薄膜的光催化活性的增强还与多孔纳米结构导致的光俘获能力和比表面积增加有关。另外,将生长在Cu箔表面的多孔c-AgO纳米棒薄膜作为阴极,与金属Zn薄片组装成了具有一定柔性的Zn-AgO全固体薄膜电池。测量结果显示,这种多孔c-AgO纳米棒薄膜的比电容量高达390 mAh/g,十分接近432 mAh/g的理论值。(4)根据Kirkendall效应的思想,探讨了反应磁控溅射沉积NiO时外延生长纳米结构薄膜的可能性。研究发现,α-A1203(0001)单晶基片上可外延生长出高质量的NiO(111)单晶薄膜,摇摆曲线半峰宽仅为0.04°,但面内存在两种外延关系[211]NiO//[1120]Al2O3和[112]NiO//[1120]Al2O3,即NiO存在[111]和[111]两组取向的晶粒,与基片的晶格失配度均为7.5%。当在高于700℃的MgO(001)单晶基片上沉积NiO时,可外延生长出具有纳米编织状结构的NiO薄膜,应该是NiO沉积过程中Kirkendall效应导致的膜基互扩散的结果。通过对MgO基片进行大气高温退火处理或等离子体表面处理,能够一定程度上改善沉积NiO形貌,但结晶质量仍不太好,可能与二者之间存在较严重的固态反应有关。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-31)

赵笑昆,李博研,张增光[9](2019)在《磁控溅射沉积制备Al掺杂ZnO薄膜的棒状晶粒生长》一文中研究指出Al掺杂ZnO (AZO)薄膜由于电导率高、光学透过率高、原料储量丰富、成本低廉而成为最具潜力的透明导电薄膜。本实验采用射频磁控溅射法沉积制备了30 cm×30 cm的AZO薄膜,研究了溅射压强对晶体结构、微观结构、电学和光学性能的影响,实现微观结构和性能的调节。结果表明,溅射压强增大,薄膜沉积速率降低,晶体c轴择优取向生长变弱,晶粒尺寸变大且存在长度大于100 nm的棒状晶粒。0.933 Pa时薄膜电阻率降至最低(1.01×10~(-3)Ω·cm),可见光透过率为79.7%,禁带宽度E_g=3.82 eV,有利于透明导电膜的应用。(本文来源于《材料导报》期刊2019年S1期)

刘倩男[10](2019)在《磁控溅射沉积Mg-Si-Sn薄膜的微观结构与热电性能》一文中研究指出Mg-Si-Sn热电材料的热导率较低而电导率较高,而且热电性能优良,该材料的组成元素储量丰富且环保,是理想的中温区(400K-800K)热电材料。本课题使用Mg-Si-Sn靶材,利用磁控溅射设备制备Mg-Si-Sn薄膜,再利用X射线衍射分析仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和德国林塞斯赛贝克系数/电阻分析系统LSR-3(热电性能测试仪)对薄膜材料进行分析,进而探究沉积温度、溅射功率、Mg含量和Sb掺杂量对薄膜材料的晶体结构、表面形貌及热电性能的影响。目前取得的主要研究成果如下:Mg-Si-Sn薄膜的晶体结构变化对其热电性能产生显着影响,而薄膜的晶体结构又与沉积温度、沉积功率有关。薄膜的沉积温度低于300°C时可以生成大量晶体结构为立方反萤石的Mg_2(Sn,Si)固溶体相,功率因子可达约0.96mW·m~(-1)·K~(-2);沉积温度达到350°C时,部分Mg_2(Si,Sn)固溶体转变为正交相,功率因子最大约0.44mW·m~(-1)·K~(-2);而沉积温度达到400°C薄膜的晶体结构为正交和六角混合的Mg_2Si和Mg_2Sn相,最大功率因子仅为0.17mW·m~(-1)·K~(-2)。射频功率的变化也会对晶体结构造成影响,溅射功率低于180W薄膜的晶体结构为六角与立方混合的Mg_2Sn相及Mg_2Si相,其电阻率最低而Seebeck系数绝对值较高,其功率因子最高约为0.8mW·m~(-1)·K~(-2);溅射功率为180W至360W薄膜晶体结构转变为正交的Mg_2(Si,Sn)固溶体,其功率因子最高仅为0.33mW·m~(-1)·K~(-2);溅射功率高于360W时薄膜中主要为Sn单质。研究结果显示,立方反萤石晶体结构的Mg_2(Sn,Si)固溶体热电性能要优于正交相或六角相。Mg-Si-Sn薄膜中Mg含量对Mg_2(Sn,Si)固溶体含量起主导作用。实验结果显示,Mg含量高的试样,其立方反萤石Mg_2(Si,Sn)固溶体含量也高,最大功率因子达4.0mW·m~(-1)·K~(-2),这远高于其他试样,热电性能优良。研究过程中采用叁种Mg含量的控制方式,分别为直接于靶材上放置Mg粒、Mg靶与Mg-Si-Sn靶共溅射、Mg靶与Mg-Si-Sn靶顺序沉积溅射,其中顺序沉积的方式最优。掺杂是有效提升热电性能的方式。Sb的掺杂量约8.8at.%时的薄膜,表面形貌更致密,Seebeck系数较高,对应的电导率较低,则功率因子也较高,热电性能得到较为明显地提升。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-25)

磁控溅射沉积论文开题报告

(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:

本文利用直流磁控溅射法在丙纶无纺布基底沉积铜、不锈钢及氧化铜薄膜,研究了本底真空度、工作气体流量、溅射功率、工作气压等溅射工艺参数对薄膜沉积速率、薄膜厚度和表面形貌的影响规律,测试了镀膜前后样品的抗紫外和抗红外性能。结果表明,一定范围内的本底真空度的变化对成膜性能影响很小;存在一个比较合适的氩气流量大小和工作气体压强范围,使得沉积速率最大;沉积速率与溅射功率成正相关关系。经测试,镀铜膜后的织物抗紫外性能明显提高。

(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。

磁控溅射沉积论文参考文献

[1].杨超,蒋百灵,王迪,黄蓓,董丹.调制脉冲磁控溅射峰值靶功率密度对纯Ti镀层沉积行为的影响(英文)[J].稀有金属材料与工程.2019

[2].黄美林,任永聪,梁竞鹏,王晓如,林雪莹.磁控溅射工艺对沉积丙纶无纺布基底金属薄膜的影响[J].真空科学与技术学报.2019

[3].王林青,周永涛,王军军,刘雪芹.氢稀释比对磁控溅射低温(100℃)沉积氢化微晶硅薄膜微结构特性的影响(英文)[J].JournalofCentralSouthUniversity.2019

[4].李玉阁,袁海,蒋智韬,雷明凯.高功率调制脉冲磁控溅射沉积NbN涂层特征工艺参数研究[J].表面技术.2019

[5].刘志伟,何靖国,林宇璇,张良超.高功率脉冲磁控溅射沉积(AlCrNbSiTiV)N薄膜提升刀具的切削性能[J].电镀与涂饰.2019

[6]..2019高功率脉冲磁控溅射沉积薄膜技术与应用会议将在兰州召开[J].表面工程与再制造.2019

[7].徐星,苏峰华,李助军.脉冲偏压对直流磁控溅射沉积MoN薄膜结构及性能的影响[J].中国表面工程.2019

[8].徐伟.反应磁控溅射沉积金属氧化物的不稳定性及反常生长行为[D].大连理工大学.2019

[9].赵笑昆,李博研,张增光.磁控溅射沉积制备Al掺杂ZnO薄膜的棒状晶粒生长[J].材料导报.2019

[10].刘倩男.磁控溅射沉积Mg-Si-Sn薄膜的微观结构与热电性能[D].沈阳工业大学.2019

论文知识图

实验所用磁控溅射设备的实物图(a)用于沉积氧化锌薄膜的Nordiko直流...直流磁控溅射原理图典型的调制型脉冲波形和等离子体放电...磁控溅射的工作原理示意图磁控管工作原理及磁控溅射靶材表面的...

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