薄膜应力的研究

本文首先简述了薄膜应力研究的发展过程,并指出了薄膜应力在薄膜研究与生产中的普遍性和重要性。薄膜应力研究的基本问题包括应力的测量、应力产生的机制、应力的控制和应力的作用。应力与薄膜结构、性能之间存在着相互影响的复杂关系。在综述前人研究工作的基础上,本文还简要介绍了Co—Cr合金膜和Gd-Fe合金膜的应力研究结果。     

磁光合金膜的磁控溅射

采用直流磁控溅射技术,配备自行设计的可调薄膜成份的BF—250型矩形平面区控电磁靶,制备了多种成份的Gd-Fe、Gd-Tb-Fe磁光合金薄膜。实验表明,BF-250型电磁靶调节薄膜成份,规律性好,调节范围宽,能够镀制出非晶态的垂直磁化磁光光盘介质薄膜,对于Gd-Tb-Fe磁光膜,(Gd+Tb)总含量为24at％左右,Gd与Tb的原子数比为1.5～1.7时,磁光特性较好。     

薄膜热应力的研究

讨论了薄膜热应力的产生原因及其计算方法。热应力与薄膜和基片的热膨胀系数、基片温度及其分布密切相关。利用溅射沉积在基片表面上的Fe－Ni薄膜热电偶测量薄膜沉积过程中的基片温度及其变化。Fe－Ni薄膜热电偶具有易于制作、稳定性好和动态响应快等优点，热电势率也较高（0．022mV／℃）。最后，简要介绍了磁控溅射Co－Cr合金膜的热应力和本征应力的研究结果。     

Al_2O_3陶瓷基片沉积钼膜的织构研究

采用蒸镀、离子束辅助沉积（IBAD）技术，在Al2O3（单晶、多晶）和玻璃基片上沉积钼膜，通过XRD，TEM等分析手段对于钼膜的织构及其产生机理进行了探讨。结果表明：在单晶和多晶A2O3以及非晶态玻璃基片上蒸镀的钼膜均存在强（110）织构。对于IBAD薄膜，随着氩离子轰击能量的增加，（110）织构向（200）织构转变。膜内应力计算及TEM观察结果证实，钼膜发生了塑性流变，而且塑性流变具有不均匀性。塑性流变的结果使得钼膜产生了（110）织构。     

氮气对Co-Cr膜结构的影响

氮气对磁控溅射Co—Cr膜的晶体结构有显著影响。随着溅射气氛中氮气分压的升高。HCP相CoCr膜的c轴垂直取向度逐渐降低。氮气分压增加到4.0×10~(-3)Pa时,HCP相近似无规取向。氮气分压大于3.3×10~(-3)Pa时,出现FCC相。氮气分压大于1.0×10~(-2)Pa时,Co—Cr膜全部由FCC相组成。FCC相Co-Cr膜具有(200)面平行膜面的择优取向,而且取向度随氮气分压而升高。还发现氮气分压大于7.0×10~(-2)Pa时,Co-Cr膜中出现类似Cr_2N的氮化物。     

ICB方法生长CdTe单晶薄膜的研究

用ＩＣＢ外延技术在ＮａＣｌ（１００）和Ｓｉ（１１１）衬底上生长了ＣｄＴｅ单晶薄膜．Ｘ光衍射、电子背散射通道及ＲＨＥＥＤ都表明获得了良好的单晶结构及平滑膜面．外延取向关系为ＣｄＴｅ（１００）／ＮａＣｌ（１００）和ＣｄＴｅ（１１１）／Ｓｉ（１１１）．实验发现，生长温度小于２３０℃时，外延膜呈闪锌矿（立方）和钎锌矿（六方）的混合相结构．薄膜生长体现出团粒束淀积的规律，即随着团粒能量的增大，ＣｄＴｅ外延膜的结晶质量显著提高．在Ｓｉ衬底上，外延得到的最好的ＣｄＴｅ膜，其双晶衍射摆动曲线半高宽为１１弧分左右．     

薄膜内应力的起源

薄膜内应力的存在是薄膜生产、制备过程中的普遍现象，应力的产生与薄膜的成核、生长以及微观结构密切相关，本文综述了目前已提出的各种有关应力起源的理论模型，并对磁控溅射Ｃｏ－Ｃｒ和Ｇｄ－Ｆｅ二元合金薄膜的应力产生机制进行讨论。     

离化原子群束(ICB)外延CdTe薄膜的研究

一、引言1972年,日本京都大学Takagi和Yamada等人提出一种新型的离子源,发明了离化原子群束(Ionized cluster beams)外延技术。ICB外延是一种非平衡条件下的真空蒸发和离子束方法相结合的薄膜淀积新工艺。它具有三个主要特点:1.离化原子群的荷质比小,能在低能量获得高的淀积速率;2.容易控制离化原子群的能量和离子含量,可     

复合电磁磁控溅射靶

复合电磁靶是由两个电磁铁分别产生两个圆环状跑道磁场的新型磁控靶。两个跑道磁场的水平磁场均可连续调节，对应两个跑道磁场分别安装Ａ和Ｂ两种纯金属靶材，即可镀制合金膜。调节两个跑道磁场的场强对比，即可实现膜层的成分调节。复合电磁靶可以溅射７ｍｍ厚的铁靶。复合电磁靶的应用实例是镀制二元合金系统的变成分合金膜。