飞秒激光制备硅窗口增透保护类金刚石膜

采用飞秒激光(800 nm,120 fs,3 W,1 000 Hz)制备类金刚石膜,研究了不同偏压、生长温度和氧气氛等辅助手段对激光沉积类金刚石膜的影响,实验发现在室温(25℃)、无偏压和低气压氧气氛(2 Pa)条件下沉积的类金刚石膜性能最优。在单面预镀普通增透膜的硅红外窗口材料上镀制出了无氢类金刚石膜,3~5μm波段平均透过率达到90%以上,纳米硬度高达40 GPa,用压力为9.8 N的橡皮磨头,摩擦105次,膜层未见磨损,并且通过了军标规定的高温、低温、湿热、盐雾等环境试验,所制类金刚石膜可对红外窗口起到较好的增透保护作用。     

飞秒激光制备硅窗口增透保护类金刚石膜

采用飞秒激光（800 nm, 120 fs, 3 W, 1 000 Hz）制备类金刚石膜,研究了不同偏压、生长温度和氧气氛等辅助手段对激光沉积类金刚石膜的影响,实验发现在室温（25 ℃）、无偏压和低气压氧气氛（2 Pa）条件下沉积的类金刚石膜性能最优。在单面预镀普通增透膜的硅红外窗口材料上镀制出了无氢类金刚石膜,3~5 μm 波段平均透过率达到90%以上,纳米硬度高达40 GPa,用压力为9.8 N的橡皮磨头,摩擦10５次,膜层未见磨损,并且通过了军标规定的高温、低温、湿热、盐雾等环境试验,所制类金刚石膜可对红外窗口起到较好的增透保护作用。     

脉冲激光制备类金刚石薄膜及原位激光等离子体发射光谱

用ＹＡＧ脉冲激光轰击真空室内的石墨靶,可以形成包含碳素的激光等离子体,并在硅或石英衬氏上淀积形成某种类型的碳膜。用光学多道分析仪原位测量了激光等离子体的发射光谱,给出反应空间可能存在的反应基团有碳原子、碳离子、碳分子等,用拉曼光谱研究了薄膜的结构,证明所形成的薄膜为类金刚石膜,并得出碳原子和碳离子与薄膜的类金刚石结构有关。制备过程中,氢的参与有利于薄膜中金刚石成分的形成。空间分辨的原位激光等离子体发射光谱表明,在反应空间存在薄膜形成的最佳位置。     

脉冲激光沉积无氢钨掺杂类金刚石膜的摩擦与机械性能

采用脉冲激光沉积技术制备出无氢钨掺杂非晶态类金刚石膜.膜中的钨含量与靶材中的钨含量保持稳定的线性关系,显示了脉冲激光沉积在难熔金属掺杂技术方面的亮点.由于碳-钨结构的形成和表面粗糙度影响,膜层的干摩擦系数随着钨含量的增加显现出先减后增的趋势,钨含量为9.67 at.％时达到最低值0.091.钨含量的增大降低了类金刚石膜...     

用YAG激光制备类金刚石薄膜及其光学折射率研究

用高功率的Ｎｄ＾３＋：ＹＡＧ脉冲激光轰击真空室内的石墨靶，形成激光等离子体雾状物质，在硅衬底上沉积形成类金刚石薄膜，用椭圆偏振光谱法测量不同衬底温度下制备的系列样品的厚度和折射率，发现随着衬底温度的升高，薄膜的厚度减小而的折射率增大，这种可以控制折射率米化的薄膜，可能为光学增透增反膜的制备提供一种新方法。     

激光功率密度对类金刚石膜结构性能的影响

采用大功率高重复频率准分子激光溅射热解石墨靶制备了类金刚石膜，研究了激光功率密度对膜的结构和性能的影响，分析了膜的紫外可见透过谱及膜的带隙结构、Raman谱和电子衍射图，结果表明随着激光功率密度由10⁸W／cm²提高至10¹⁰ W／cm²，膜的结构也由无定形非晶结构转变为纳米晶金刚石结构，膜 中的sp³键舍量及各项性能均有提高. 关键词： 激光功率密度 类金刚石膜 性能 结构     

利用脉冲激基分子激光制备大尺寸类金刚石薄膜及其均匀性分析

利用脉冲激光沉积结合计算机辅助衬底扫描技术制备了尺寸为70×66mm、均匀性为±5%的类金刚石薄膜,薄膜显微硬度最高为27GPa,薄膜结合强度达到20000转;在制备大尺寸薄膜的过程中,衬底扫描速度越慢,薄膜的均匀性越好;在应用传统清洗等方法的基础上,认为增大镀膜粒子的能量对于提高薄膜和衬底的结合强度是非常重要的.     

激光加速实验超薄类金刚石碳靶的制备

采用过滤阴极真空弧法,制备了满足激光稳相加速机制要求的超薄自支撑类金刚石碳靶。室温下沉积,基片偏压为-32 V,薄膜沉积速率约为每脉冲0.002 nm。选取NaCl膜作脱膜剂,采用漂浮法进行脱膜。打捞板孔径为1 mm时,自支撑厚度范围为5~50 nm,自支撑成功率约为70%。利用拉曼光谱仪及原子力显微镜等仪器,测量了薄膜的结构、表面粗糙度等关键参数。     

激光加速实验超薄类金刚石碳靶的制备

采用过滤阴极真空弧法,制备了满足激光稳相加速机制要求的超薄自支撑类金刚石碳靶。室温下沉积,基片偏压为-32 V,薄膜沉积速率约为每脉冲0.002 nm。选取NaCl膜作脱膜剂,采用漂浮法进行脱膜。打捞板孔径为1 mm时,自支撑厚度范围为5~50 nm,自支撑成功率约为70%。利用拉曼光谱仪及原子力显微镜等仪器,测量了薄膜的结构、表面粗糙度等关键参数。     

RF-PECVD法制备大面积类金刚石薄膜性能的研究

采用RF-PECVD法在锗、硅红外光学窗口上制备了大面积(基底直径φ=150～250mm)类金刚石薄膜.采用拉曼光谱分析了大面积DLC膜的结构组成,对RF-PECVD法制备的大面积DLC膜的均匀性、红外光学性能、机械力学性能以及其抗恶劣环境的能力进行了检测和分析.膜层厚度均匀性在3%以内.锗、硅红外窗口双面镀制DLC膜后,极值透过率分别达92%和96%以上,可显著提高红外光学窗口的显微硬度.膜层具有极强的抗盐雾、耐海水腐蚀和抗摩擦的能力.     

XeCl（308nm）脉冲准分子激光淀积类金刚石薄膜

利用ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）脉冲准分子激光淀积技术在功率密度５×１０８Ｗ／ｃｍ２、室温、真空度１０－３Ｐａ的条件下，制备出不含氢成分的类金刚石薄膜，研究了类金刚石薄膜的特性及其随制备工艺条件的变化规律。研究了激光诱导的碳等离子体发射光谱，探讨了类金刚石薄膜的形成机理。     

Study of Nanocrystalline Diamond Film Deposited Rapidly by 500 W Excimer Laser

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｄｉａｍｏｎｄｆｉｌｍ,ｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｌｏｔｓｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅｓｉｚｅｏｆｎａｎｏｍｅｔｅｒ,ｈａｓｍｕｃｈｔｈｅｓａｍｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｓｄｉａｍｏｎｄｌｉｋｅｆｉｌｍｓ.Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍａｄｅｔｈｅｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｆｉｌｍｓｕｓｅｗｉｄｅｌｙｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓ,ｅ.ｇ.ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ,ｏｐｔｉｃｓａｎｄ…     

Study of Nanocrystalline Diamond Film Deposited Rapidly by 500 W Excimer Laser

High quality nanocrystalline diamond film deposited rapidly by an XeCl excimer laser operated at high laser power (500 W) and repetition rate (300～500 Hz) is presented. A high deposition rate, 250 nm/thousand pulses, was obtained. The effects of laser energy fluence and repetition rate on the deposition of diamond film were investigated.     

脉冲源所镀DLC膜成份的分析

类金刚石薄膜(DLC膜)的成份(主要指sp^3键和sp^2键)是影响薄膜性能如薄膜的机械特性和电阻特性等的重要因素。因此，研究DLC膜的成份是非常必要的。本文介绍用X射线光电子能谱仪(XPS)测量薄膜成份的方法。通过采用脉冲真空电弧离子源研究在各种工艺条件下镀制的DLC膜，发现了影响DLC膜成份的主要因素。     

快速退火对PLD法制备SnS薄膜结构和光学性质的影响

利用脉冲激光沉积(PLD)法在玻璃基片上室温生长SnS薄膜,并在Ar气保护下分别在200,300,400,500,600℃对薄膜进行快速退火处理。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电子显微镜( FE-SEM)、紫外-可见-近红外分光光度计( UV-Vis-NIR)、Keithley 4200-SCS半导体参数分析仪研究了快速退火温度对SnS薄膜的晶体结构、表面形貌以及有关光学性质和电学性能的影响。所制备的SnS薄膜样品沿(111)晶面择优取向生长,退火温度为400℃时的薄膜结晶质量最好。薄膜均具有SnS特征拉曼峰。随着退火温度的升高,薄膜厚度逐渐减小,而平均颗粒尺寸逐渐增大。不同退火温度下的SnS薄膜在可见光范围内的吸收系数均为105 cm-1量级,400℃时退火薄膜的直接带隙为1.92 eV。随着退火温度从300℃升高到500℃,电阻率由1.85×104Ω·cm下降到14.97Ω·cm。     

脉冲激光沉积非晶态Ni-V2O5 复合薄膜及其电化学性能研究

首次报道了用 35 5nm脉冲激光沉积非晶态Ni V2 O5复合薄膜电极的电化学性能 .采用不同摩尔比的NixV2 O5靶 (x =0 .1,0 .3,0 .5 ) ,在不同的基片温度 (Ts)和O2 气压力下制备了Ni V2 O5复合薄膜 .XRD和SEM测定表明 ,在不锈钢基片上 ,Ts=30 0℃和氧气压力为 14Pa沉积 0 .5h得到的是非晶态的Ni V2 O5薄膜 .将此非晶态的Ni0 .3 V2 O5薄膜电极用于锂电池的正极 ,与纯V2 O5薄膜相比 ,不仅具有良好的放电速率性能和高的比容量 ,而且其充放电循环稳定性优异 .该薄膜电极在放电速率为 2 0C时测得的比容量达 2 0 0mAh/ g ,并经 10 0 0次以上的充放电循环无明显的衰减     

脉冲激光沉积PMN-PT薄膜及其性能研究

以较低温度烧结获得的PMN-PT块材料为靶,采用脉冲激光沉积方法在石英衬底上制备了PMN-PT薄膜,研究了后续退火处理对PMN-PT薄膜的结构及光学特性的影响.结果显示,采用脉冲激光沉积可获得质量较好的钙钛矿结构的PMN-PT薄膜,优化的后续退火温度大约在550℃～750℃之间.     

脉冲激光沉积制备CsPbBr3厚膜及其蓝-绿光转换性能

金属卤化物钙钛矿CsPbBr3具有优异的光学性能,是作为波长转化层在液晶显示中实现全彩显示的理想材料。为了实现高效的蓝光到绿光的光转换,采用脉冲激光沉积技术(PLD)制备CsPbBr3微米级厚膜,通过设定激光脉冲数实现膜厚的有效调控,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱等测试手段对其形貌、晶体结构和光学性质进行分析。然后,将CsPbBr3微米级厚膜沉积在发射波长为460 nm的蓝光发光二极管上,并测试光转换性能。实验结果表明,制备的CsPbBr3厚膜由(100)取向的柱状晶体组成,且膜厚与激光脉冲数呈线性关系,在膜厚为2.252μm时,在460 nm的蓝光激发下实现了完全、有效绿光的发射。此外,在空气氛围(温度20℃,湿度25%)下放置18 d,光致发光强度无明显衰退。     

光溅射镀膜均匀性的优化模拟

为了改善脉冲激光溅射沉积大面积薄膜的均匀性,发展了基片离轴旋转的扫描技术.根据基片离轴旋转的基本原理和等离子体羽空间余弦分布规律,建立了径向膜厚分布公式.数值模拟了各种因素对基片离轴旋转扫描沉积薄膜均匀性的影响.分析表明,优化粒子束中心与基片中心偏置距离、溅射点与基片的距离是改善基片离轴旋转扫描镀膜均匀性的主要途径.同时也考虑了电机转速、镀膜时间和激光重频的影响.通过参量优化,当均匀度要求在95％时,计算得到薄膜的最大半径超过40 mm.     

Diamond-like phase formation in an amorphous carbon films prepared by periodic pulsed laser deposition and laser irradiation method

Diamond-like carbon (DLC) films were fabricated by pulsed laser ablation of a liquid target. During deposition process the growing films were exited by a laser beam irradiation. The films were deposited onto the fused silica using 248 nm KrF eximer laser at room temperature and 10⁻³ mbar pressure. Film irradiation was carried out by the same KrF laser operating periodically between the deposition and excitation regimes. Deposited DLC films were characterized by Raman scattering spectroscopy. The results obtained suggested that laser irradiation intensity has noticeable influence on the structure and hybridization of carbon atoms deposited. For materials deposited at moderate irradiation intensities a very high and sharp peak appeared at 1332 cm⁻¹, characteristic of diamond crystals. At higher irradiation intensities the graphitization of the amorphous films was observed. Thus, at optimal energy density the individual sp³-hybridized carbon phase was deposited inside the amorphous carbon structure. Surface morphology for DLC has been analyzed using atomic force microscopy (AFM) indicating that more regular diamond cluster formation at optimal additional laser illumination conditions (∼20 mJ per impulse) is possible.