薄膜缺陷研究进展综述

在实际镀膜过程中,镀膜腔室内不可避免地会含有微米级的颗粒、灰尘,除此之外,衬底表面在加工过程中产生的缺陷、污染,即使经过清洗处理,往往也不能完全消除,甚至会带来新的缺陷、污染.阴极靶中的杂质、气泡以及微弧放电同样会产生颗粒物,这些因素将直接导致薄膜在生长过程形成缺陷.详细综述了薄膜缺陷的形成原因、分类以及对不同应用的影响.根据形成原因、微观形貌等,可将缺陷大致分为薄片形结构、凹坑结构、结节状球形滴锥结构、针孔/气孔结构等四种类型.不同类型缺陷在薄膜中的占比受环境因素变化而改变,在空间分布也有所不同.缺陷破坏了薄膜的完整性,对薄膜性能产生较大影响,如降低了硬质薄膜的耐摩擦性,腐蚀介质可通过缺陷达到基材表面,导致耐腐蚀薄膜丧失保护功能.对于超导薄膜,当缺陷尺寸远大于copper电子对相干长度时,剩余电阻大大增加.最后,总结了气压、偏压、电压、沉积时间、衬底安装角度、镀膜室屏蔽结构等对缺陷密度的影响,也说明通过优化以上参数与结构可以降低缺陷密度,改善薄膜质量.     

ADS注入器Ⅰ真空测量与控制系统研制

本文完成了ADS注入器Ⅰ真空测量系统及其相关设备控制系统的设计,详细阐述了测量方法、控制逻辑、设备组成及通讯协议,分析了PLC阀门控制器工作模式及控制流程。测量和采集真空系统的实时状态,包括皮拉尼、冷规信号的采集和冷规电节点0/1信号采集,分子泵和离子泵等的状态信号。通过分析系统实际运行情况,发现强电磁场对于真空冷规的测量有较大的干扰。因此,对于需要与冷规信号一起联锁控制的真空系统,需考虑该干扰造成的影响。本文采用的相邻两个冷规信号联锁的方案,在一定程度上可避免强电磁场带来的信号干扰引起的系统保护。     

事件触发式实验粒子蒙特卡洛方法模拟分子流真空系统的三维压力分布

从稀薄气体动力学理论出发,设计了直接模拟分子流真空系统内三维压力分布的事件触发式实验粒子蒙特卡洛方法。在算法设计中,不考虑分子间碰撞,以分子与固壁的碰撞为迭代触发点,模拟分子运动过程并通过统计分子与压力统计面的碰撞频率从而计算系统内的三维真空压力分布。详细介绍了算法思路和程序流程、放气率与泵抽速的数值离散过程,以及三维压力分布的统计方法。采用该程序模拟圆管两侧的压差与通过气体流量的关系,直接计算圆管流导并与克努森修正公式进行对比,验证了该方法模拟管道流导的误差小于4%。最后模拟了光阴极电子枪内的三维真空压力分布,分析了其内部复杂结构对真空压力分布的影响。     

事件触发式实验粒子蒙特卡洛方法模拟分子流真空系统的三维压力分布北大核心CSCD

从稀薄气体动力学理论出发,设计了直接模拟分子流真空系统内三维压力分布的事件触发式实验粒子蒙特卡洛方法。在算法设计中,不考虑分子间碰撞,以分子与固壁的碰撞为迭代触发点,模拟分子运动过程并通过统计分子与压力统计面的碰撞频率从而计算系统内的三维真空压力分布。详细介绍了算法思路和程序流程、放气率与泵抽速的数值离散过程,以及三维压力分布的统计方法。采用该程序模拟圆管两侧的压差与通过气体流量的关系,直接计算圆管流导并与克努森修正公式进行对比,验证了该方法模拟管道流导的误差小于4%。最后模拟了光阴极电子枪内的三维真空压力分布,分析了其内部复杂结构对真空压力分布的影响。