电子回旋共振等离子体沉积氮化碳（CN）膜的工艺及XPS研究

电子回旋共振等离子体沉积氮化碳（ＣＮ）膜的工艺及ＸＰＳ研究＊张大忠孙官清刘仲阳陈剑王宣梁学才（原子核科学技术研究所）钟光武（西南物理研究院核聚变研究所）低温低压沉积的硬质材料不仅可用于涂敷热稳定材料以改善其表面特性，而且还可作为薄膜型光、电、磁器件的...     

电子回旋共振（ECR）等离子体技术在材料科学中的应用

电子回旋共振（ＥＣＲ）微波放电等离子体是当今大规模和超大规模集成电路制作中的高新技术．它具有大面积均匀，高密度，低电位的等离子体，是沉积各种薄膜和刻蚀的重要工具．本文简要评述了ＥＣＲ等离子体在材料科学中进行沉积镀膜和刻蚀的情况，简介了ＥＣＲ等离子体发生器的装置工作原理．     

金属等离子体浸没离子注入技术合成NbN膜

利用无大颗粒的金属等离子体浸没增强沉积技术 ,在Si基体上进行动态离子束增强沉积NbN ,在低温下制成了NbN薄膜 .薄膜表面细密光滑 ,退火前其硬度 >16 .8MN·mm- 2 ,退火后硬度 >16 .0MN·mm- 2 .     

偏压对低气压等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的结构和性能的影响

使用等离子体增强化学气相沉积(PE-CVD)的方法,以TTIP (Ti(OC4H7)4)为单体,用氧气为载气,以脉冲偏压为辅助在室温的玻璃基片上沉积无定型TiO2薄膜,分析探讨在射频等离子体增强化学气相沉积TiO2薄膜的过程中,基片上施加脉冲偏压和远离脉冲偏压的情况下成膜的比较.在沉积的过程中.利用USB-2000型光纤光谱仪对等离子体的发射光谱进行测量.定性分析等离子体沉积过程中的成分组成.用UV-1901探讨薄膜的光学特性,发现紫外和近紫外区域有一定吸收;用扫描电镜分析薄膜表面形貌的变化.可以看到偏压下的薄膜致密无孔,而远离偏压下的薄膜形貌粗糙;用红外光谱分析薄膜的结构组成,可以看到明显的T1-O吸收峰.脉冲偏压下得到的薄膜在化学、光学以及电学方面有很好应用前景.     

微波等离子体电子回旋共振放电粒子模拟分析

电子回旋共振放电产生的等离子体在微电子工业中材料加工、空间电推进方面有着广泛的应用。为了研究微波等离子体电子回旋共振的放电特性,使电子回旋共振放电产生的等离子体密度和能量转换效率更高,建立了微波等离子体电子回旋共振放电的1D3V模型,描述了带电粒子在外加静磁场、微波场共同作用下的微观运动。结果表明:微波频率为2.45 GHz时,随着静磁场磁感应强度的增加,平均电子能量先持续增大达到峰值,随后又不断地减小,且在0.087 5 T时电子加速效果最明显,结果符合电子的回旋频率公式,验证了该模型的正确性;共振区域内,发现在0.087 5 T磁感应强度下,微波频率为2.45 GHz下拟合的电子速度分布才与微波电场分布趋势相似,说明微波电场推动了电子运动。这为进一步研究微波等离子体放电的粒子模拟-蒙特卡罗碰撞模拟奠定了基础,也为进一步研究微波等离子体源中粒子产生效率及微波等离子体源的物理性质提供了重要参考。     

用MOCVD法制备TiO2/Fe2O3双包覆层珠光颜料

研究了在常压喷动流化反应器中 ,以金属有机化学气相沉积 (MOCVD)法制备双包覆层珠光颜料的工艺 .实验结果表明 :以Ti(OC2 H5) 4 为物源 ,在有氧情况下用高纯氮气作为载气 ,沉积温度为 30 0℃时 ,沉积的TiO2 膜晶形为锐钛型 ,温度升高至 5 0 0℃时 ,TiO2 膜晶形为金红石型 ,且包覆致密 .在此基础上控制不同的包覆时间 ,再包覆以Fe2 O3 为主的铁氧化物 ,可获得橘红、金红等光泽柔和的双包覆层珠光颜料     

MOCVD法制备TiO_2薄膜的光电化学性质研究

采用金属有机化学气相沉积 (MOCVD)法制备了TiO2 薄膜 ,测定了TiO2 薄膜的晶体结构 ,以 p -Si为基底电极 ,研究了TiO2 薄膜的光电化学性质 .经TiO2 修饰的p-Si电极 ,开路光电位增加近 2 0倍 ,并表现出很强的稳定性 ,是较理想的光电极材料及光电极修饰材料 .     

等离子体化学气相沉积技术的发展现状和展望

本文综述了等离子体化学气相沉积(PCVD)技术的发展现状,并从等离子体对化学气相沉积(CVD)过程的影响出发概述了 PCVD 技术在制备固态涂层或薄膜方面的一些典型应用.最后展望了 PCVD 技术的发展前景.     

微波ECR等离子体溅射沉积T_t薄膜的结构研究

用电子回旋共振(ECR)等离子体溅射方法在室温基片上沉积出的T_i薄膜的结构是用X RD和TEM进行分析的。结果表明所沉积的T_i薄膜是平均粒径,晶粒尺寸分布很窄的稳定fcc结构。在实验过程中发现可以通过对工作参数的调整控制薄膜的晶粒尺寸。我们还讨论了ECR等离子体对薄膜结构和晶粒尺寸的影响。     

包镍Al2O3颗粒的获得及其在复合材料制备中的应用

用自制的化学气相沉积装置在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面获得了Ｎｉ涂层,并通过负压铸渗工艺获得了Ａｌ２Ｏ３颗粒／耐热钢基复合材料,考察了其高温磨料磨损特性,结果表明：Ｎｉ涂层能显著改善Ａｌ２Ｏ３与耐热钢的湿润性,从而解决了Ａｌ２Ｏ３颗粒在耐热钢液中均匀分散的难题,所得复合材料具有优良的高温磨料磨损抗力。     

镁合金等离子喷 Al/Al2 O3涂层配比及参数优化

用等离子弧在 AZ31镁合金表面喷涂 Al＋Al2 O3粉末,制备 Al／Al2 O3复合材料涂层。观察分析不同粉末配比时涂层的划痕试验结果、SEM 照片以及 XRD 衍射数据,确定 Al＋Al2 O3的合理配方。通过正交试验设计,分别对涂层密度、显微硬度和沉积率等指标进行分析,最后确定制备复合材料涂层的最优工艺参数。     

脉冲激光沉积GaN薄膜

采用脉冲激光沉积技术,在Al2O3（0001）衬底上生长GaN薄膜,利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）研究了不同沉积温度,不同沉积压强对所生长的GaN薄膜晶体结构特征的影响.研究表明,沉积温度影响GaN薄膜结构,在700～750℃沉积范围内随温度升高,所沉积生长的GaN薄膜具有良好的结晶质量.在5～10Pa沉积气压范围内,提高气压有利提高GaN薄膜的结晶质量.     

ZrO2 and ZrO2-Y2O3 coatings deposited by double pulsed plasma arc

A novel surface technique has been developed to produce ZrO2 and ZrO2-Y2O3 coatings on the surface of alloys by using double pulsed plasma arc to react with a solution film containing nano-oxide particles. These coatings exhibit smooth surface and excellent adhesion with substrate. The morphologies of the ceramic coatings and phases were analyzed. It was shown that the oxidation resistance of l8-8 stainless steel was markedly improved by applying ZrO2 and ZrO2-Y2O3 coatings.     

Al2O3颗粒强化Ni3Al合金的机械合金化合成及烧结

利用机械合金化方法合成了Ni3Al金属间化合物和Al2O3混合粉末，并用放电等离子烧结技术，将Ni3Al／Al2O3混合粉末烧结成块状烧结体。研究了烧结体的显微组织和力学性能。X射线检测表明:Ni粉和Al粉在高能球磨机中球磨5h．即可转变为Ni3Al金属间化合物。采用放电等离子烧结技术在1000℃保温3min．就可以烧结成相对密度约为99％的较致密的复合材料烧结体。     

低价铝化合物法炼铝的热力学分析

 对低价铝化合物法自铝合金及直接从氧化铝炼铝进行了热力学分析,讨论了真空度对各反应吉布斯自由能的影响.     

铝硅凝胶粉结合Al2O3-MgO质浇注料的性能研究

以电熔白刚玉和电熔镁砂为原料,以铝硅凝胶粉为结合剂制备Al2O3-MgO浇注料,研究铝硅凝胶粉加入量对Al2O3-MgO质浇注料线变化率、显气孔率、耐压强度和高温抗渣性能的影响.试验结果表明,当铝硅凝胶粉含量由2%增加到6%时,经110 ℃×24 h处理后,浇注料的耐压强度明显增大:1 100 ℃×3 h和1 600 ℃×3 h处理后,浇注料的线变化率逐渐减小,耐压强度逐渐增大,浇注料的高温抗渣性能明显提高.通过XRD和EDAX分析,对浇注料性能变化和抗渣机理进行了讨论.     

Al_2O_3-TiC 和 Al_2O_3-TiB_2 的热力学分析

从理论上对铝热剂燃烧合成复相陶瓷Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２的绝热温度及产物中Ａｌ２Ｏ３的熔化率进行了研究．随着预热温度的升高或稀释剂含量的降低,反应体系的绝热温度升高,但在２３０３Ｋ处均出现一个平台,其原因是Ａｌ２Ｏ３的熔化率不固定,在０～１之间变化．随预热温度的升高,燃烧反应能够自我维持的临界稀释剂的添加量也增多．     

光Fenton反应催化剂Ce-Fe/Al_2O_3的等离子体制备及其性能表征

利用等离子体制备光Fenton催化剂Ce-Fe/Al2O3,运用扫描电镜(SEM)、紫外?可见漫反射光谱(DRS)、氢程序升温还原(H2-TPR)及光电子能谱(XPS)手段分别表征催化剂表面形貌、光吸收特性、还原性能及活性组分价态特性,同时,通过媒介黄的光Fenton脱色反应考察催化剂的活性和稳定性。研究结果表明:等离子体过程使活性组分Fe2O3分散均匀,有效抑制Fe2O3颗粒的长大,增强催化剂对光的吸收;催化剂表面铁摩尔分数从0.34%提高到0.72%,铁的首次溶出率从0.41%降低到0.28%;催化剂Ce-Fe/Al2O3在pH=6.0时,于60 min内可将质量浓度为200 mg/L的媒介黄完全脱色,反应速率常数为普通催化剂的2.8倍;采用等离子体技术能提高活性组分氧化铁在催化剂表面的分散性,增加活性位点,从而有利于有机污染物的吸附和催化氧化。     

铝合金基体上Al2O3基陶瓷涂层形成机理

为消除铝合金基体上制备陶瓷涂层过程中高温对基体性能的不利影响 ,寻求一种在较低温度下制备陶瓷涂层的方法。将含有一水硬铝石和添加物的浆液施于铝合金基体表面 ,借助于在铝合金表面和涂层内部发生的一系列化学反应而原位生成 Al2 O3基陶瓷涂层。通过研究一水硬铝石在不同温度条件下的热分解反应 ,分析了涂层形成机理 ,借助于X射线衍射、扫描电子显微镜等分析技术对涂层的物相、微观结构和结合机理进行了研究。结果表明 ,利用一水硬铝石热分解在铝合金基体上制备陶瓷涂层是可行的     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。