闫鹏勋
,
李晓春
,
李春
,
崇二敏
,
刘洋
,
李鑫
,
徐建伟
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.01.029
利用自行研制的磁过滤等离子体技术(FCAP),并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压,在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜.用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),红外吸收光谱(IR),纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征.实验结果表明:制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑,表面粗糙度仅为0.1nm;薄膜中sp3键成份高达70.7%,对应薄膜硬度达到74.8GPa,接近金刚石的硬度;薄膜摩擦系数在0.12～0.16之间.文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响.
关键词:
磁过滤等离子体
,
非晶金刚石膜
,
周期性偏压
,
性能
闫鹏勋
,
李晓春
,
李春
,
李鑫
,
徐建伟
中国有色金属学报
采用自行研制的磁过滤等离子体装置在单晶Si基底上制备了优质类金刚石(DLC)薄膜.运用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪对样品进行了表征和分析,着重研究了衬底偏压类型对制备薄膜的影响.结果表明:在无偏压或周期性负偏压下制备的DLC薄膜的sp3含量比连续负偏压下制备的薄膜的sp3含量要高;同时在周期性偏压下制备的薄膜表面较光滑,其表面粗糙度仅为0.1 nm,sp3含量达到66.8%,相应的纳米硬度也较高(达到80GPa).同时对相应的成膜机理进行了讨论.
关键词:
周期性偏压
,
优质DLC膜
,
磁过滤等离子体
,
硬度
张玉娟
,
吴志国
,
阎鹏勋
,
薛群基
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.03.009
在室温条件下,用磁过滤等离子体装置在单晶硅基底上制备了纳米结构TiN薄膜分析了薄膜的表面形貌、晶体结构,测量了TiN薄膜的硬度,研究了基底偏压对薄膜结构性能的影响.结果表明,用此方法制备的TiN薄膜表面平整光滑,颗粒尺寸为50～80 nm;随着基底偏压的增大薄膜发生(111)面的择优取向随着偏压的提高,薄膜的颗粒度稍有增大,摩擦系数增大,偏压提高,晶面在较密排的(111)面有强烈的择优取向,硬度也有所增大.在其它条件相同的情况下载荷越大,摩擦系数越大.不起用磁过滤等离子体法制备的纳米结构TiN薄膜具有较低的摩擦系数(0.14～0.25).
关键词:
无机非金属材料
,
氮化钛
,
磁过滤等离子体
,
纳米薄膜
,
摩擦学
张玉娟
,
吴志国
,
张伟伟
,
李鑫
,
阎鹏勋
,
刘维民
,
薛群基
中国有色金属学报
在室温条件下,利用自行设计的平面"S"形磁过滤等离子体设备,在(111)面单晶硅上制备TiN薄膜,通过改变基底偏压和反应气体成分,即通过改变氮气和氩气的气体流量来改变沉积离子的能量和密度,从离子轰击的角度研究了沉积条件对TiN薄膜织构的影响.对薄膜的表面形貌进行观察,用(θ～2θ)和1.5°掠入射2种X射线衍射方法对薄膜晶体结构和晶面取向进行了分析,对薄膜进行了电子衍射研究.结果显示磁过滤等离子制备的TiN薄膜表面平整光滑,颗粒尺寸为20～70 nm,且基底偏压和氩气流量的增大促使薄膜发生(111)面的择优取向,且(111)晶面与膜表面平行,而在高氩气流量的情况下,(200)和(220)面在薄膜平面也发生了定向排列.
关键词:
氮化钛
,
磁过滤等离子体
,
薄膜织构
闫鹏勋
,
吴志国
,
徐建伟
,
张玉娟
,
张伟伟
,
刘伟民
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.06.026
在室温条件下,利用磁过滤等离子体在单晶硅和不锈钢表面上制备了性能优异的纳米结构TiN薄膜.运用原子力显微镜和掠角入射X射线衍射仪对其结构与形貌进行了表征,利用纳米压痕仪测量了TiN薄膜的硬度和弹性模量.结果表明:TiN薄膜表面光滑,致密,无柱状晶; TiN晶粒的平均尺寸为50nm,薄膜硬度达50 GPa,是传统CVD和PVD技术沉积氮化钛的两倍多;XRD衍射试验表明,纳米TiN的衍射角都普遍向小角度移动,TiN晶粒沿(111)择优生长.
关键词:
TiN
,
磁过滤等离子体
,
纳米薄膜
