非平衡磁控溅射等离子体频谱特征

利用朗缪尔探针和快速傅里叶变换研究了非平衡磁控溅射等离子体静电波动的驻波共振频谱特征。频带宽度为0~300kHz,典型放电条件下磁控靶前2cm和10cm两个位置的共振本征频率变化范围分别为10~50kHz和1~10kHz,研究了线圈电流、气压和放电功率等参数对共振本征频率的影响;指出了非平衡磁控溅射中能够导致等离子体静电驻波共振的两种势阱结构,提出驻波共振机制解释特征频率出现的原因,根据声驻波共振机制计算的电子温度数值符合实验的结果。     

非平衡磁控溅射系统的离子束流控制

在非平衡磁控溅射沉积非磁性金属薄膜过程中,离子,原子到达比、沉积速率等参数是影响薄膜结构和性能的重要因素。根据非平衡磁控溅射沉积过程中离子的分布特点,分别考虑离子和中性粒子的传输,导出了对圆形平面靶非平衡磁控溅射沉积薄膜的放电功率、气压和离子束流密度等参数之间的关系,阐明了放电参数对于沉积过程离子束流密度等参数的影响。在Ar放电条件下,测量了系统的伏安特性;采用偏压平面离子收集电极测量了溅射系统轴向离子束流密度随不同的气压、溅射电流和空间位置的变化规律。结果表明模型分析的结论和实验数据的变化趋势相符合。     

非共振驻波与实验

非共振驻波与实验方天申（河南信阳师范学院，４６４０００）我们熟知的弦驻波和空气柱驻波实验，都是在策动源频率和驻波振动频率相等时产生的，即共振时的驻波．但实验证明：同一固有频率ｆｎ；的驻波，可由一系列不同的策动频率ｆｓ＝ｆｎ／ＮＮ＝１，２，３，…产生。...     

非平衡磁控溅射沉积系统伏安特性模型研究

非平衡磁控溅射沉积系统的伏安特性对阴极溅射和薄膜沉积过程具有重要的影响.通过分析在常规磁控溅射沉积系统中非平衡磁场对于放电过程的影响,根据蔡尔得定律研究了非平衡磁场对磁控溅射沉积系统伏安特性影响的基本规律;根据模型和实验数据的对比证明模型正确表达了非平衡磁控溅射沉积系统中非平衡磁场对伏安特性影响的规律. 关键词：等离子体金属薄膜/非磁性磁控溅射     

非平衡磁控溅射系统离子束流磁镜效应模型

为了研究非平衡磁控溅射沉积系统的等离子体特性,采用常规磁控溅射靶和同轴约束磁场构成非平衡磁控溅射沉积系统.在放电空间不同的轴向位置,Ar放电,02Pa和150V偏压条件下,采用圆形平面离子收集电极,测量不同约束磁场条件下的饱和离子束流密度.研究结果表明,在同轴磁场作用下,收集电极的离子束流密度能达到饱和值9mA/cm2左右,有利于在沉积薄膜的过程中产生离子轰击效应.根据磁流体理论分析了同轴约束磁场形成的磁镜效应和对放电过程的影响机理.实验与模型计算结果的比较表明,模型从理论上表达了同轴磁场约束对非平衡磁控溅射等离子体特性的影响规律.关键词：等离子体金属薄膜/非磁性磁控溅射磁镜     

同轴磁场对非平衡磁控溅射系统放电特性的影响

采用激励电流可以调整的电磁线圈来激发非平衡磁场,调整约束磁场和放电空间等离子体状态。实验结果表明调整非平衡磁场显著影响系统的放电特性,使放电特性偏离常规的磁控溅射系统放电特性,增强了等离子体的引出效果。在Ar放电的条件下,详细研究了溅射系统的工作伏安特性随不同的工作气体、气压和溅射功率的变化规律。根据蔡尔得公式,讨论了非平衡磁场对于磁控溅射系统中放电特性的影响规律。     

非平衡磁控溅射技术的应用与发展

溅射沉积是真空镀膜技术中最重要的方法之一，广泛应用于微电子、光学薄膜和材料表面处理中。溅射沉积是在真空环境下，利用荷能离子轰击材料表面，使被轰击出的粒子沉积在基体表面的技术。它包括二级溅射、平衡磁控溅射和非平衡磁控溅射等。二级溅射是所有溅射技术的基础，二级溅射结构简单，但是要求工作气压高（〉1Pa），还存在基体温升高和沉积速率低等缺点，限制了它在工业生产中的应有。磁控溅射是在二级溅射基础上发展而来的，需要解决二级溅射和蒸镀镀膜速率慢、等离子体的离化率低和基体温升高的问题。     

感应耦合等离子体增强射频磁控溅射沉积ZrN薄膜及其性能研究

利用感应耦合等离子体(ICP)增强射频磁控溅射技术在Si(111)片和M2钢表面制备了ZrN薄膜,研究了基片的温度和ICP功率对ZrN薄膜的结构以及性能影响.研究发现：在基片温度≤300℃沉积的ZrN薄膜择优取向为(111);基片温度达到450℃时薄膜出现ZrN(200)衍射峰,ZrN(111)晶面的织构系数明显降低.传统磁控溅射沉积薄膜为柱状结构,当ICP为200 W,基片温度为300℃时沉积薄膜中柱状晶体消失;随着基片温度的升高,N/Zr元素比例降低,并且薄膜的电阻率下降;相对于传统溅射,ICP增强射关键词：感应耦合等离子体磁控溅射ZrN微结构     

高功率脉冲非平衡磁控溅射放电特性和参数研究

用线圈电流控制非平衡磁场,用汤森放电击穿形成深度自触发放电,用磁阱捕获放电形成的二次电子和导致漂移电流,形成了高功率非平衡磁控溅射放电。采用偏压为-100V相对磁控靶放置的圆形平面电极收集饱和离子电流;在距离磁控靶14cm的位置由Langmuir探针测量浮置电位;示波器测量磁控靶的脉冲电压、电流、浮置电位和饱和离子电流信号。装置的放电脉冲功率达到0.9MW,脉冲频率最大值为40Hz左右,空间电荷限制条件是控制电子电流和离子电流的主要机制。     

两个演示实验的改进

本介绍了可同时演示共振和驻波现象的共振驻波演示装置,并在原有激光单缝衍射演示实验的基础上设计了可随意调节缝宽的单缝衍射演示装置     

液体体变弹性模量测量实验及研究

介绍了一种测量液体体变弹性模量的方法．同时研究了不同液体的密度、温度对液体体变弹性模量的影响．     

纵波和纵驻波演示仪

本文介绍一种设计新颖、结构简单、演示效果真实的纵波和纵驻波演示仪。     

Preliminary analysis of resonance effect by Helmholtz-SchrSdinger method

The Helmholtz SchrSdinger method is employed to study the electric field standing wave caused by coupling through a simple slot. There is a good agreement between the numerical results and the resonant conditions presented by the Helmholtz-Schrodinger method. Thus, it can be used in similar cases where the amplitude of the electric field is the important quantity or eigenfunctions of the Schrodinger equation are needed for complicated quantum structures with hard wall boundary conditions.     

声速测定中“驻波共振”条件的讨论

对超声声速测定仪发射器与接收器之间合成波进行了分析，由此对驻波共振条件进行解释。     

57Fe/Co Multilayers Investigated by CEMS and Nuclear Resonance Reflectivity Time Spectra Using Grazing Incident SR

[Fe₆Co₃] and [Fe₅Co₅] superlattices have been studied by CEMS and time dependent nuclear resonance scattering in grazing incidence Bragg reflection geometry. CEMS shows hyperfine fields (B _hf) between 33 T and 37 T. The time spectra of reflectivity allows us to separate contributions from different ⁵⁷Fe monolayers in a bilayer. Contrary to our expectations the largest field is in the center of the Fe layers. The spontaneous orientation of B _hf is along [1 1 0] in the layer plane. This revised version was published online in September 2006 with corrections to the Cover Date.     

Standing Wave Effects in Nuclear Resonance Bragg Reflectivity: Comparison of the Energy and Time Scales and First Experimental Results

The applicability of the concept of standing wave for the nuclear resonance Bragg reflectivity of synchrotron radiation has been tested for a microcrystalline (Fe/Cr)₂₆ multilayer. In the time domain the depth selectivity is strongly enhanced. A “scan” of hyperfine field distribution over bilayer depth was performed by a variation of the angle near the Bragg peak. In particular we observed that Fe/Cr and Cr/Fe interfaces are quite different and that the magnetic field orientation is different in the interfaces and in the central part of Fe layers. This revised version was published online in September 2006 with corrections to the Cover Date.     

Magnetic Properties of Monocrystal 57Fe/V Multilayers Investigated by CEMS,Nuclear Resonance Reflectivity in the Time Domain and Polarized Neutron Scattering

Hyperfine Interactions - We have performed a depth selective investigation of monocrystalline samples with composition [57Fe(10 ML)/V(5 ML)]20 and [57Fe(7 ML)/V(10 ML)]29 by means of synchrotron...     

Interface Sensitive Investigation of 57Fe/Cr Superstructure by Means of Nuclear Resonance Standing Waves in Time Scale

With synchrotron pulsed radiation we have measured the time spectra of reflectivity for several grazing angles in vicinity of the Bragg peak for a microcrystalline periodical (Fe/Cr)₂₆ multilayer. In such a way a “scan” of hyperfine field distribution over bilayer depth was performed (as follows from the concept of standing waves). Variations of the spectrum shape have revealed that the orientation of hyperfine field is different in the middle part of ⁵⁷Fe layers and in the interfaces. Besides we observed the differences of Fe/Cr and Cr/Fe interfaces. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

驻波演示仪的制作

针对驻波的运动特点和特殊的运动规律,进行了驻波演示仪的设计和制作,非常直观、形象地表现了驻波的运动规律。本文介绍了驻波演示装叠的原理、制作方法及演示效果。