溅射功率论文-彭雅利,代明江,郭朝乾,林松盛,石倩

溅射功率论文-彭雅利,代明江,郭朝乾,林松盛,石倩

导读:本文包含了溅射功率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:a-C,Al,基体负偏压,膜基结合力

溅射功率论文文献综述

彭雅利,代明江,郭朝乾,林松盛,石倩[1](2019)在《基体负偏压对高功率脉冲磁控溅射a-C:Al薄膜性能的影响》一文中研究指出已知掺Al的类金刚石(a-C:Al)复合薄膜可改善类金刚石薄膜的综合性能,调控薄膜的内应力,增强膜基结合力。与此同时,高功率脉冲磁控溅射是一种新的溅射沉积技术,与传统磁控溅射技术相比其具有放电稳定,溅射材料离化率高,所制备的薄膜结构致密均匀,膜基结合力好等特点。本文在不同的基体偏压(0V~-400V)下通过高功率脉冲磁控溅射制备了掺A1的类金刚石(a-C:Al)薄膜。通过扫描电子显微镜,原子力显微镜,X射线光电子能谱和拉曼光谱对a-C:Al薄膜的形貌,微观结构和化学组成进行了表征。通过应力测试仪,纳米压痕,划痕测试仪,圆盘球式摩擦计和3D表面轮廓仪研究了a-C:Al膜的力学性能和摩擦学行为。结果表明,a-C:Al薄膜的沉积速率随偏压的增加呈先升后降的现象,且薄膜中Al含量的原子百分比约为5%,受基体偏压影响较小;当基体负偏压处于-200V~-300V时,薄膜的力学性能较好,其硬度为16GPa左右,磨损率大约为4×10~(-8)mm~3·N~(-1)·m~(-1);而在无偏压和偏压过高的条件下,薄膜的硬度较低,摩擦系数和磨损率偏高。(本文来源于《第叁届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2019年广东省真空学会学术年会论文集》期刊2019-11-28)

吴厚朴,田钦文,田修波,巩春志[2](2019)在《新型双极性高功率脉冲磁控溅射电源及放电特性研究》一文中研究指出独立设计研制了新型两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射电源,本电源具备3种工作模式:(1)传统高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)放电模式,(2)双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(BP-HiPIMS)放电模式和(3)两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(DBP-HiPIMS)放电模式。特别是新提出的第叁种工作模式,两段式双极性脉冲较传统的单段双极性脉冲具有较大的优势。本文研究了在传统BP-HiPIMS和新DBP-HiPIMS条件下,正向脉冲对Cr靶在Ar气气氛下的放电特性的影响。研究发现:随着正向脉冲电压的增加,BP-HiPIMS和DBP-HiPIMS基体净离子平均电流均明显提高,且相比传统BP-HiPIMS模式,新型DBP-HiPIMS放电模式在不同正向脉冲电压时均具有更高的基体净离子平均电流。正向脉冲电压为100V时,在基体偏压为0V和60V条件下,DBP-HiPIMS模式的基体净离子平均电流较传统BP-HiPIMS模式分别提高47.0%和30.3%。表明新型DBP-HiPIMS放电模式能够进一步提高正向脉冲对离子的推动加速作用,这将有利于膜层质量的提高。(本文来源于《真空》期刊2019年06期)

杨超,蒋百灵,王迪,黄蓓,董丹[3](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)

杜倩,何志超,张运祥,程世清,周志强[4](2019)在《溅射功率对ZnMgO薄膜及其CIGS太阳电池的影响》一文中研究指出CIGS薄膜太阳电池中,通常采用CBD沉积CdS作为缓冲层形成异质结。但由于CdS光学带隙较窄,且Cd有毒,所以ZnMgO以其无毒宽带隙连续可调引起人们的关注。本文通过射频磁控溅射工艺制备了ZnMgO薄膜及其RFZnMgO/CIGS异质结太阳电池,研究了溅射功率对薄膜及其电池性能的影响。同时结合wxAMPS仿真软件研究了Zn MgO对器件性能影响的主要因素。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15)

巩春志,张炜鑫,吴厚朴,田修波[5](2019)在《偏压对高功率磁控溅射CrAlN阻氢薄膜结构及性能影响》一文中研究指出面心立方的氮化物阻氢薄膜具有极低的氢扩散系数,可以有效削弱氢在金属材料中的扩散速率,起到保护金属材料的作用,其中以TiN研究最早、应用最普遍,但TiN薄膜在高温下容易氧化产生金红石结构的TiO2,严重削弱阻氢性能,甚至发生体积应变导致膜层开裂剥落。针对氮化物阻氢薄膜高温失效的问题,本文利用高功率磁控溅射技术沉积本身具备一定抗氧化性能的CrN,并通过掺入Al元素,实现高温环境下的阻氢薄膜制备。放电特性测试结果表明,Cr靶外接直流复合脉冲式高功率电源时,脉冲电压和脉宽增加,靶材溅射率和基体电流均增加,当脉冲电压超过150V、脉宽超过250μs后,由于脉冲高压的回吸作用,溅射率和基体电流涨幅很小;外加线圈磁场可以有效约束电子,使基体电流提升一个量级;工作气压增加也可以有效增加溅射率和基体电流,当气压超过0.5Pa后,基体电流的增加主要由Ar+贡献而与金属离子关系不大。CrAlN阻氢薄膜结构和性能分析结果表明,掺入Al元素后,由于Al置换Cr导致晶格间隙尺寸减小或直接填充晶格间隙,氢原子扩散系数更低。随着基体偏压增加,沉积CrAlN薄膜时离子轰击效应增强更为明显,沉积速率下降,但膜层致密度提高,晶界数量增多,氢原子扩散系数降低,基体偏压为300V时膜层的氢原子扩散系数达到最低值,为6.188×10~(-10)cm~2/s。高温氧化测试结果表明,掺入Al元素后,薄膜抗氧化能力显着提升,600℃氧气气氛下进行高温氧化后,镀膜面单位面积氧化增重仅为CrN薄膜的50%,膜基结合面处氧含量仅为膜层表面处30%。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15)

彭塞奥,王天齐,金克武,杨扬,李刚[6](2019)在《溅射功率对二氧化锆薄膜结构及力学性能的影响研究》一文中研究指出为了研究溅射功率对二氧化锆薄膜结构及力学性能的影响,使用射频反应磁控溅射技术在常温下以玻璃为基底使用不同功率镀制了800 nm左右的ZrO_2薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品结晶情况,表面和断面形貌进行表征,结果显示镀制的ZrO_2薄膜均为单斜晶体,晶粒尺寸变化不大;随着功率的升高,薄膜从纳米晶结构转变为柱状晶结构。使用纳米压痕仪对薄膜表面进行硬度和弹性模量测试,发现随着功率升高,硬度和弹性模量均出现上升趋势,进一步增加功率出现下降,再上升的变化;在沉积功率为65 W时,可得到厚度为800 nm,弹性恢复量,硬度,弹性模量和塑性指数均最高,分别为88.55%,25.42 GPa,228.6 GPa和0.314的ZrO_2薄膜。不同的溅射功率会镀制出不同结构的二氧化锆薄膜,在常温低功率溅射条件下二氧化锆薄膜结构是影响其力学性能的重要因素。(本文来源于《硅酸盐通报》期刊2019年10期)

左潇,孙丽丽,汪爱英,柯培玲[7](2019)在《高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜研究进展》一文中研究指出非晶碳薄膜主要由sp~3碳原子和sp~2碳原子相互混杂的叁维网络构成,具有高硬度、低摩擦系数、耐磨损、耐腐蚀以及化学稳定性等优异性能。然而传统制备方法难以实现薄膜结构及其性能的综合调控,高功率脉冲磁控溅射因其离子沉积特性受到领域内专家学者的关注。总结了近年来关于高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜材料的研究进展。重点介绍了高功率脉冲磁控溅射石墨靶的放电特性,指出了其在沉积非晶碳薄膜过程中获得高碳原子离化率的条件。针对离化率和沉积速率低,主要从提高碳原子离化率和碳离子传输效率等角度,介绍了几种改进的高功率脉冲磁控溅射方法。并对比了不同高功率脉冲磁控溅射方法中的碳原子离化特征、薄膜沉积速率、结构和力学性能。进一步地,探讨了高功率脉冲磁控溅射在制备含氢非晶碳薄膜和金属掺杂非晶碳薄膜中的优势及其在燃料电池、生物、传感等前沿领域的应用。最后,对高功率脉冲磁控溅射石墨靶的离子沉积特性、非晶碳薄膜制备及其应用研究趋势进行了展望。(本文来源于《表面技术》期刊2019年09期)

李倩,李花,王正铎,张海宝,杨丽珍[8](2019)在《直流和高功率磁控溅射制备氮化铬薄膜及其结构性能比较》一文中研究指出目的比较直流磁控溅射(DCMS)和高功率磁控溅射(HiPIMS)两种沉积技术制备的氮化铬(Cr N)薄膜的结构和性能。方法采用DCMS和HiPIMS沉积技术,在金属镍(Ni)基底上沉积Cr N薄膜,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计等仪器,分析Cr N薄膜的晶相结构、表面以及截面形貌、基底与薄膜复合硬度、摩擦性能等。结果 XRD晶体测量显示DCMS制备的Cr N薄膜在(111)晶面择优生长,内应力大;而HiPIMS制备的Cr N薄膜为(200)晶面择优生长,内应力小。SEM显示两种方法制备的Cr N薄膜都呈柱状晶体结构生长,但HiPIMS沉积的Cr N薄膜颗粒尺寸较小,柱状晶体结构和晶粒更致密。硬度测量得到HiPIMS制备的Cr N薄膜显微硬度为855.9HV,而DCMS制备的Cr N薄膜显微硬度为501.5HV。此外,DCMS制备的Cr N薄膜平均摩擦系数为0.640,而HiPIMS制备的Cr N薄膜摩擦系数为0.545,耐磨性也好。HiPIMS制备的Cr N薄膜的腐蚀电流比DCMS制备的Cr N薄膜低1个数量级。结论 HiPIMS沉积技术制备的CrN薄膜颗粒尺寸小,结构更致密,且缺陷少、硬度高、防腐蚀性好,薄膜各项指标都优于DCMS沉积的CrN薄膜。(本文来源于《表面技术》期刊2019年09期)

唐鑫,马东林,陈畅子,冷永祥,黄楠[9](2019)在《高功率脉冲磁控溅射制备的TiN薄膜应力释放及其结合稳定性研究》一文中研究指出目的探究高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)制备的氮化钛(Ti N)薄膜在自然时效过程中,应力、薄膜/基体结合性能随时间的变化规律。方法采用高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)技术,通过调控基体偏压(-50、-150 V),制备出具有不同残余压应力(3.18、7.46 GPa)的Ti N薄膜,并采用基片曲率法、X射线衍射法、划痕法和超显微硬度计评价了薄膜的应力、薄膜/基体结合性能、硬度随时间的变化规律。结果在沉积完成后1 h内,-50 V和-150 V基体偏压下制备的Ti N薄膜压应力分别在3.12~3.39 GPa和7.40~7.55 GPa范围内波动,薄膜压应力没有发生明显变化;沉积完成后1~7天,平均每天分别下降28.57 MPa和35.71 MPa;7~30天,平均每天分别下降2.08 MPa和2.50 MPa;30~60天内,平均每天分别下降1.67 MPa和7.00 MPa。其压应力连续下降,且均表现出前期下降速率快,后期下降逐渐放缓的趋势。自然放置60天后,应力基本释放完毕,薄膜性质基本保持稳定。同时,薄膜/基体结合性能随时间逐渐变差,薄膜硬度下降。结论 HPPMS制备的Ti N薄膜在自然时效过程中,其残余应力会随时间增加,连续下降,进而影响薄膜的力学性能。(本文来源于《表面技术》期刊2019年09期)

韩明月,李刘合,李花,艾猛,罗阳[10](2019)在《高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)等离子体放电时空特性研究进展》一文中研究指出高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)放电凭借着高离化率优势,已经成为物理气相沉积(PVD)领域的核心技术。鉴于HiPIMS放电具有复杂的物理场配置和兆瓦级的峰值功率,其产生的不均匀等离子体严重影响着薄膜的性能。从HiPIMS放电等离子体的时间和空间特性角度出发,结合放电靶电流、等离子体阻抗、离子饱和电流的特性,以及各种粒子在不同时刻和空间位点对应的相互作用和运动轨迹,综述了近年来国际上关于HiPIMS脉冲放电过程中等离子体参数的时空演变特性以及脉冲等离子体动力学行为,主要包含了等离子体物理量的时间演变规律,复杂物理场的空间分布行为,粒子密度、能量的扩散传输机制,靶材粒子离化程度的表征方法等,并全面地叙述了气体原子稀释效应、气体循环、双极扩散、等离子体波、旋转的spoke等不稳定传输特性。此外,依据等离子体时空特性,总结出HiPIMS放电沉积速率低的内因,介绍了提高沉积速率的方法和机理。最后,指出了目前关于HiPIMS时空特性研究方面存在的问题和发展方向。(本文来源于《表面技术》期刊2019年09期)

溅射功率论文开题报告

(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:

独立设计研制了新型两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射电源,本电源具备3种工作模式:(1)传统高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)放电模式,(2)双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(BP-HiPIMS)放电模式和(3)两段式双极性脉冲高功率脉冲磁控溅射(DBP-HiPIMS)放电模式。特别是新提出的第叁种工作模式,两段式双极性脉冲较传统的单段双极性脉冲具有较大的优势。本文研究了在传统BP-HiPIMS和新DBP-HiPIMS条件下,正向脉冲对Cr靶在Ar气气氛下的放电特性的影响。研究发现:随着正向脉冲电压的增加,BP-HiPIMS和DBP-HiPIMS基体净离子平均电流均明显提高,且相比传统BP-HiPIMS模式,新型DBP-HiPIMS放电模式在不同正向脉冲电压时均具有更高的基体净离子平均电流。正向脉冲电压为100V时,在基体偏压为0V和60V条件下,DBP-HiPIMS模式的基体净离子平均电流较传统BP-HiPIMS模式分别提高47.0%和30.3%。表明新型DBP-HiPIMS放电模式能够进一步提高正向脉冲对离子的推动加速作用,这将有利于膜层质量的提高。

(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。

溅射功率论文参考文献

[1].彭雅利,代明江,郭朝乾,林松盛,石倩.基体负偏压对高功率脉冲磁控溅射a-C:Al薄膜性能的影响[C].第叁届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2019年广东省真空学会学术年会论文集.2019

[2].吴厚朴,田钦文,田修波,巩春志.新型双极性高功率脉冲磁控溅射电源及放电特性研究[J].真空.2019

[3].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

[4].杜倩,何志超,张运祥,程世清,周志强.溅射功率对ZnMgO薄膜及其CIGS太阳电池的影响[C].TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集.2019

[5].巩春志,张炜鑫,吴厚朴,田修波.偏压对高功率磁控溅射CrAlN阻氢薄膜结构及性能影响[C].TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集.2019

[6].彭塞奥,王天齐,金克武,杨扬,李刚.溅射功率对二氧化锆薄膜结构及力学性能的影响研究[J].硅酸盐通报.2019

[7].左潇,孙丽丽,汪爱英,柯培玲.高功率脉冲磁控溅射制备非晶碳薄膜研究进展[J].表面技术.2019

[8].李倩,李花,王正铎,张海宝,杨丽珍.直流和高功率磁控溅射制备氮化铬薄膜及其结构性能比较[J].表面技术.2019

[9].唐鑫,马东林,陈畅子,冷永祥,黄楠.高功率脉冲磁控溅射制备的TiN薄膜应力释放及其结合稳定性研究[J].表面技术.2019

[10].韩明月,李刘合,李花,艾猛,罗阳.高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)等离子体放电时空特性研究进展[J].表面技术.2019

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