导读:本文包含了离子束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:离子束,薄膜,表面,纳米,光学,磁控溅射,衬底。
离子束溅射沉积论文文献综述
吕起鹏[1]（2019）在《离子束溅射沉积Ta_2O_5/SiO_2光学薄膜应力特性与应力形变调控研究》一文中研究指出高精密光学系统对光学薄膜的光学和力学等性能的要求日益提高。光学元件在满足高的光谱特性、超低吸收率和散射损耗的同时,还要求其镀膜后保证高的面形精度以及高的环境稳定性。离子束溅射技术由于其工作性能稳定,所制备的薄膜的光学和力学性能优良等优点,是目前光学薄膜最主流的制备技术并被广泛应用于高精密光学薄膜制备中。但是,该技术的缺点是所制备的薄膜通常具有高的压应力,导致光学元件在镀膜后产生大的应力形变,更严重的是随着薄膜层数的增加,在膜层中积累的应力会导致薄膜出现翘曲、龟裂、脱落等失效现象。因此,系统研究离子束溅射沉积光学薄膜的应力特性和应力形变控制技术具有重要的理论意义和工程应用价值。本论文研究了在离子束溅射镀膜过程中氧流量和成膜方式对Ta2O5、SiO2薄膜光学与应力特性的影响规律,表征了退火热处理后Ta2O5薄膜应力状态反转以及SiO2薄膜应力线性变化的规律性;基于Ta2O5、SiO2薄膜在不同退火温度下的应力演变规律,提出利用SiO2薄膜应力精确控制大曲率石英元件曲率半径的方法,并建立了 Ta2O5/SiO2多层膜应力控制模型;提出了基于宽波段复杂膜系的膜厚监控策略以及膜厚均匀性修正的优化模型;成功实现了大口径光学元件上Ta2O5/SiO2多层膜的应力形变控制。本论文的主要结论如下:1.在Ta2O5镀膜过程中通过调节氧流量可有效地降低薄膜吸收率且Ta205成膜后具有高的环境稳定性,随后的退火热处理可明显地调控Ta2O5薄膜的应力状态。氧流量的减小增大了薄膜的沉积速率,并导致薄膜表面粗糙度增大。在20 μm膜厚范围内,应力形变与Ta2O5薄膜厚度近似呈线性关系。经60天室温环境下的时效测试,Ta2O5薄膜应力稳定、无释放。退火热处理影响Ta2O5薄膜的应力状态、光学特性和薄膜结构,随着退火温度的升高,Ta2O5薄膜压应力减小,当温度为591 K时,薄膜应力开始由压应力状态转变为张应力状态,出现应力反转,且张应力随着退火温度的升高而变大。同时,随着退火温度升高,薄膜光学厚度增加,折射率减小,表面粗糙度变大,表面元素化学计量比更加趋于理想化学计量比。退火温度继续升高到933 K时,Ta205薄膜结构由无定形态向六方相转变。2.在SiO2镀膜过程中成膜方式可以明显改变其微观结构、光学和力学特性且Si02成膜后具有高的环境稳定性,随后的退火热处理可以明显地降低Si02薄膜的应力。直接溅射SiO2靶制备的SiO2薄膜表面粗糙度更低,压应力更小。在30 μm膜厚范围内,应力形变与SiO2薄膜厚度近似呈线性关系。经60天室温环境下的时效测试,Si02薄膜应力稳定、无释放;退火热处理影响SiO2薄膜的应力状态、光学特性和薄膜结构,随着退火温度的升高,SiO2薄膜的压应力线性减小,但SiO2薄膜一直处于压应力状态,没有出现应力反转。基于SiO2薄膜在不同退火温度下的光学与应力特性的变化规律,提出利用SiO2薄膜应力精确控制大曲率石英光学元件曲率半径的方法。利用上述方法可以将石英元件曲率半径的精度提高至0.2%,且折射率接近于石英基底体材料,保持了良好的光学特性。3.基于Ta2O5、SiO2薄膜在退火热处理后的应力演变规律,建立了 Ta2O5/SiO2多层膜应力控制模型,利用该模型可以有效降低多层膜应力形变,进一步结合Ta2O5和SiO2周期数对元件应力形变影响的规律,引入膜堆周期数应力修正因子修正了 Ta2O5/SiO2多层膜应力控制模型,通过调控Ta2O5和SiO2薄膜膜层厚度比,实现了非规整高反膜系的应力形变控制。针对单点工作波长膜系,为不改变其中心波长的光谱特性,提出引入光学薄膜理论中“虚设层”的概念优化多层膜应力控制模型,实现了高反射膜系的面形控制。针对宽波段复杂膜系,在不影响工作波段光谱特性的前提下,提出引入“缓冲层”优化多层膜应力控制模型,使得多层膜在退火热处理之后增加了薄膜张应力变量,实现了增透膜系的面形控制。4.在宽光谱膜厚监控技术监控复杂膜系沉积过程中,提出了宽光谱监控、时间监控相结合以及波长间接监控的监控策略,可以有效减小膜层厚度误差,提高膜系的成品率。利用宽光谱监控和时间监控相结合的监控策略,以宽光谱膜厚监控技术监控敏感膜层并结合时间监控法监控超薄层以及折射率匹配层的方式实现了薄膜敏感层、超薄层以及折射率匹配层的精确监控;利用宽光谱波长间接监控策略,以宽光谱膜厚监控系统的监控波长间接监控复杂膜系的膜层厚度的方式实现了宽波段复杂膜系的波长间接监控,所制备的膜层厚度产生的随机误差较低。通过引入实际遮挡弧长修正因子对多层膜厚度均匀性的修正模型进行了优化,提高了膜厚均匀性修正效率和精度,利用该优化模型实现了360 mm直径工件盘上薄膜厚度均匀性优于±0.1%。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-01）
王泉,刘卫国,周顺[2]（2018）在《离子束溅射沉积—刻蚀作用下KDP晶体表面粗糙度研究》一文中研究指出为了消除单点金刚石车削(SPDT)后KDP晶体表面留下的周期性小尺度波纹,文章探索采用离子束溅射沉积-刻蚀的方法对车削后KDP晶体进行抛光加工。本文主要分析了平坦化层材料的选择,溅射沉积工艺参数对KDP晶体平坦化层粗糙度的影响,并计算了平坦化层刻蚀速率从而完成了刻蚀转移。利用刻蚀转移成功地将单点金刚石车削后的表面由初始的6.54nmRMS,经过1.76nmRMS的平坦化层,最终刻蚀转移到KDP晶体表面得到1.84nmRMS的光滑表面,实验结果验证了离子束溅射沉积—刻蚀抛光方法的可行性。(本文来源于《科技风》期刊2018年21期）
陈广彬[3]（2014）在《离子束溅射沉积制备TiO_2薄膜及其光学特性研究》一文中研究指出离子束溅射因为其优异的工艺稳定性,能够制备高质量性能优越的薄膜而越来越受到人们的关注,现已经成为制备高性能薄膜的重要手段。本论文在室温条件下通过离子束溅射沉积技术在K9玻璃和和高纯的P型(100)晶面硅上制备透明均匀的Ti02非晶薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光光度计(UV-Vis)和光致发光光谱仪(PL)对所制备的薄膜进行了表征,对不同实验条件下制备的Ti02薄膜的光学特性,力学特性,结构特性和表面形貌进行了深入研究,并系统的分析了实验条件对TiO2薄膜特性的影响,以获得比较理想的制备条件。研究结果表明：通过离子束溅射沉积技术可以制备超薄(20～80nm)、均匀(Ra=0.4～1nm)的非晶Ti02薄膜,其中薄膜的膜厚和透过率随着溅射压强和氧气流量的增大先变大再减小,随着溅射时间和束流电压的增大逐渐增大,随着氩气氧气流量比的减小先变大再减小,应力随束流电压的增大先增大再减小,随溅射压强的增大而增大,其他条件的变化恰好与膜厚的变化相反。薄膜经过400℃大气下退火4h,非晶的Ti02薄膜出现了微弱的结晶现象择优取向是Ti02的(002)晶面。对退火后的薄膜的光致发光特性进行表征,结晶效果的好坏和晶粒尺寸的大小是薄膜的发光强弱的主要影响因素。(本文来源于《长春理工大学》期刊2014-03-01）
张栋,孙丽丽,王振玉,柯培玲,汪爱英[4]（2013）在《离子束辅助磁控溅射沉积CrN_x薄膜结构以及力学性能研究》一文中研究指出采用离子束辅助磁控溅射工艺制备CrNx薄膜,研究了不同氮气流量下薄膜微观形貌,组织结构以及力学性能的变化。采用台阶仪测量薄膜的厚度,采用场发射扫描电镜、扫描探针显微镜、X射线衍射仪测试薄膜的表面形貌特征以及组织结构,采用纳米压痕仪测试薄膜的硬度以及弹性模量。实验结果表明,随氮气流量增加,薄膜沉积速率先降低后保持稳定,粗糙度先减小后增加,相组成由Cr2N相转变为CrN相,硬度、弹性模量先增加后降低。由于Ar离子束的辅助轰击以及N离子的高反应活性,在氮气流量为10 ml/min时,获得了结构致密,表面光滑,晶粒细小,相组成为Cr2N的力学性能优异的薄膜。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2013年12期）
张恒,马蒋,张莹,刘应开[5]（2013）在《双离子束溅射沉积Cu纳米薄膜表面的研究》一文中研究指出以(100)硅片为衬底,通过双离子束溅射生长不同厚度的Cu纳米薄膜。利用原子力显微镜及椭偏仪对样品进行分析和研究。结果表明:离子束在斜入射45°的条件下溅射,原子通量的峰值与法线夹角约为15.1°,膜厚度按照余弦五次方分布,并给出了法线两边对称分布薄膜的表面粗糙度变化公式。研究表明双离子束溅射制备的薄膜优于其他方法生长的薄膜,膜的表面平整度、厚度均匀性更好。(本文来源于《材料导报》期刊2013年S2期）
熊飞,杨杰,张辉,陈刚,杨培志[6]（2012）在《原子轰击调制离子束溅射沉积Ge量子点的生长演变》一文中研究指出采用离子束溅射沉积的方法在Si衬底上生长Ge量子点,观察到量子点的生长随Ge原子层沉积厚度θ的增加经历了两个不同的阶段.当θ在6—10.5个单原子层(ML)范围内时,量子点的平均底宽和平均高度随θ增加同时增大,生长得到高宽比较小的圆顶形Ge量子点,伴随着量子点的生长,二维浸润层的厚度同时增大,量子点的分布密度缓慢增加;当θ在11.5一17 ML范围内时,获得高宽比较大的圆顶形Ge量子点,量子点以纵向生长为主导,二维浸润层的离解促进量子点的成核和长大,量子点的分布密度随θ的增加快速增大;量子点在θ由10.5 ML增加到11.5 ML时由一个生长阶段转变到另一个生长阶段,其分布密度同时发生6.4倍的增加.离子束溅射沉积Ge量子点的生长演变与在热平衡状态下生长的量子点不同,在量子点的不同生长阶段,其表面形貌和分布密度的变化特点是在热力学条件限制下表面原子动态演变的结果,θ的变化是引起系统自由能改变的主要因素.携带一定动能的溅射原子对生长表面的轰击促进表面原子的扩散迁移,同时压制量子点的成核,在浸润层中形成超应变状态,因而,改变体系的能量和表面原子的动力学行为,对量子点的生长起重要作用.(本文来源于《物理学报》期刊2012年21期）
王铁宝,王晓东,刘强安,何丽静[7]（2011）在《离子束溅射沉积Al_2O_3纳米薄膜AFM及XPS分析》一文中研究指出在单晶Si基片用离子束溅射沉积法制备了1~100 nm的Al2O3纳米薄膜.利用原子力显微镜分析和研究了不同厚度Al2O3纳米薄膜的表面形貌,并用X射线光电子能谱(XPS)仪和X射线衍射仪分别对100 nm的Al2O3纳米薄膜表面结构和成分进行了表征,结果表明:薄膜厚度在1~50 nm范围时,颗粒形态随着薄膜厚度的变化逐渐变化,由二维生长的胞状渐变为多个颗粒聚成的球状.当薄膜厚度大于50 nm时,小的球形颗粒聚成大球形颗粒,并且球形颗粒生长状态为叁维生长.随着薄膜厚度的增加表面粗糙度先增加后减小,当薄膜厚为5 nm时出现最大值;在衬底温度低于100℃的条件下,沉积在基片上的纳米薄膜为非晶态,纳米颗粒为无方向性沉积,颗粒呈团球状,其成分基本满足Al2O3的标准成分配比.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2011年02期）
米高园,朱昌,戚云娟,达斯坦科,格拉索夫[8]（2011）在《离子束反应溅射沉积SiO_2薄膜的光学特性》一文中研究指出主要研究采用离子束反应溅射(RIBS)制备SiO2薄膜的折射率、消光系数、化学计量比与氧气在氩氧混合工作气体中含量及其沉积速率的关系。研究结果表明:RIBS制备的SiO2薄膜在0.63μm处折射率n=1.48,消光系数小于10-5;随着沉积速率的增加,薄膜的折射率和消光系数随之变大,当沉积速率超过0.3 nm/s,即使是在纯氧环境溅射,折射率值也不低于1.5;通过对红外透射光谱的主吸收峰位置研究得到沉积的SiO2薄膜为缺氧型,化学计量比不超过1.8,且红外吸收峰位置和SiO2折射率存在对应关系,因此在不加热衬底情况下使用RIBS制备SiO2薄膜时,会限制沉积速率的提高。(本文来源于《应用光学》期刊2011年02期）
钱大憨,贾嘉,汤亦聃,乔辉,李向阳[9]（2010）在《基于正交试验的双离子束溅射沉积系统参数优化设计》一文中研究指出离子束溅射沉积薄膜技术广泛用于高质量半导体薄膜和光学薄膜的制备工艺,在制备过程中生长条件的选取决定了薄膜的质量和性能。本文采用LDJ-2A-F150双离子束溅射系统在宝石衬底上沉积Au膜,通过正交试验设计优化Au膜沉积参数,重点研究了离子束能量,束流和加速电压叁个因素。通过对Au膜归一化电阻和室温、低温电阻变化率的正交分析得到:离子束流对归一化电阻和电阻变化率影响最大,并获得了最佳的生长条件。这表明:正交试验设计可以作为双离子束溅射系统参数的有效优化方法,该方法也可用于对光学薄膜制备的参数进行优化。(本文来源于《第九届全国光电技术学术交流会论文集（下册）》期刊2010-05-29）
张娟,沈鸿烈,鲁林峰,唐正霞,江丰[10]（2010）在《离子束溅射沉积Fe/Si多层膜法合成β-FeSi_2薄膜的研究》一文中研究指出采用离子束溅射沉积Fe/Si多层膜的方法在石英衬底上制备了β-FeSi2薄膜,研究了不同厚度比的Fe/Si多层膜对β-FeSi2薄膜的结构性能、形貌及光学性能的影响。结果表明,厚度比为Fe(2nm)/Si(7.4nm)的多层膜在退火后完全生成了β-FeSi2相,表面致密均匀,其光学带隙为0.84eV,能量为1.0eV光子的吸收系数>105cm-1。(本文来源于《功能材料》期刊2010年05期）
离子束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：
为了消除单点金刚石车削(SPDT)后KDP晶体表面留下的周期性小尺度波纹,文章探索采用离子束溅射沉积-刻蚀的方法对车削后KDP晶体进行抛光加工。本文主要分析了平坦化层材料的选择,溅射沉积工艺参数对KDP晶体平坦化层粗糙度的影响,并计算了平坦化层刻蚀速率从而完成了刻蚀转移。利用刻蚀转移成功地将单点金刚石车削后的表面由初始的6.54nmRMS,经过1.76nmRMS的平坦化层,最终刻蚀转移到KDP晶体表面得到1.84nmRMS的光滑表面,实验结果验证了离子束溅射沉积—刻蚀抛光方法的可行性。
（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。
离子束溅射沉积论文参考文献
[1].吕起鹏.离子束溅射沉积Ta_2O_5/SiO_2光学薄膜应力特性与应力形变调控研究[D].大连理工大学.2019
[2].王泉,刘卫国,周顺.离子束溅射沉积—刻蚀作用下KDP晶体表面粗糙度研究[J].科技风.2018
[3].陈广彬.离子束溅射沉积制备TiO_2薄膜及其光学特性研究[D].长春理工大学.2014
[4].张栋,孙丽丽,王振玉,柯培玲,汪爱英.离子束辅助磁控溅射沉积CrN_x薄膜结构以及力学性能研究[J].真空科学与技术学报.2013
[5].张恒,马蒋,张莹,刘应开.双离子束溅射沉积Cu纳米薄膜表面的研究[J].材料导报.2013
[6].熊飞,杨杰,张辉,陈刚,杨培志.原子轰击调制离子束溅射沉积Ge量子点的生长演变[J].物理学报.2012
[7].王铁宝,王晓东,刘强安,何丽静.离子束溅射沉积Al_2O_3纳米薄膜AFM及XPS分析[J].河北工业大学学报.2011
[8].米高园,朱昌,戚云娟,达斯坦科,格拉索夫.离子束反应溅射沉积SiO_2薄膜的光学特性[J].应用光学.2011
[9].钱大憨,贾嘉,汤亦聃,乔辉,李向阳.基于正交试验的双离子束溅射沉积系统参数优化设计[C].第九届全国光电技术学术交流会论文集（下册）.2010
[10].张娟,沈鸿烈,鲁林峰,唐正霞,江丰.离子束溅射沉积Fe/Si多层膜法合成β-FeSi_2薄膜的研究[J].功能材料.2010
论文知识图
