直流磁控溅射法制备金钆多层膜

本文介绍了直流磁控溅射方法制备Au／Gd多层膜，探索了多层膜的制备工艺参数，利用X射线衍射表征了多层膜的界面结构及混和膜的晶型结构，原子力显微镜观察了膜的表面形貌和粗糙度。成功地制备了膜层厚度控制精确、界面清晰和表面光洁的Au／Gd多层膜。     

C/W多层膜的制备及其光学特性

介绍了软X射线波段C/W多层膜的制备和光学性能检测.采用高真空直流磁控溅射方法在超光滑硅基片上制作了C/W多层膜,用X射线衍射(XRD)仪,小角测量方法测试多层膜的光学性能,采用透射电镜(TEM)观测多层膜断层样品的微观结构,并在同步辐射软X射线光束线上,测试了所制备的C/W多层膜样品的反射率,然后对测试结果进行拟合分析.结果表明,所制备的C/W多层膜样品的质量较高,界面清晰,粗糙度小,所有膜层均为无定形态,没有晶相生成,以44.2°入射在5.9 nm处有约6%的反射率.     

CrN/ZrN纳米多层膜的合成及其结构和性能的研究

利用非平衡直流磁控双靶溅射在不同的基底转速(4～11r/min)和不同反应气体流量下制备一系列的具有纳米周期的CrN/ZrN多层膜.利用X射线衍射,俄歇电子能谱,X射线光电子能谱表征了薄膜的成分和结构,利用纳米力学测试系统以及摩擦磨损仪测量了薄膜的机械性能和摩擦磨损性能,分析了基底的转速、反应气体的种类及流量对薄膜结构与机械性能和摩擦磨损性能的影响.结果表明在氮中混入适量氨气条件下合成的具有小纳米周期的多层膜,其硬度可达32 GPa,磨损率可低到0.3865×10-5mm3/Nm,明显优于单质薄膜.低角度XRD分析证明了薄膜的多层结构.     

大面积光学多层膜玻璃

随着磁控溅射技术的不断进步,大面积光学多层膜玻璃也日渐发展,广泛地应用于建筑、汽车、平板显示等行业。对几种大面积光学多层膜玻璃的原理、应用以及制备技术分别作了简要介绍及评述。     

纳米多层膜制备概述

纳米多层膜具有很多特殊性能，得到了广泛的应用。阐述了多种纳米多层膜的制备方法，主要包括电化学沉积法、物理和化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、组装技术以及其它制备技术。大量研究和试验表明，不同的制备方法得到的多层膜具有其特殊的性能。     

磁控溅射沉积的Ge/ZnO复合多层膜的光致发光特性研究

采用交替溅射Ge和ZnO靶的方法在Si(100)单晶基片上沉积了Ge/ZnO复合多层膜,并对其在空气中不同温度下进行了快速加热处理.在高温处理中部分Ge成分会被氧化转变成Ge的氧化物,XRD结果表明所制备的薄膜是由ZnO、Ge、GeO和GeO2多晶颗粒组成的复合薄膜,且随着温度的升高晶粒的尺寸加大,结晶度提高.光致发光谱的测量显示,经过高温处理过的Ge/ZnO复合多层膜可以在395nm左右发出强的紫光,随着温度的增加紫峰变尖锐且强度大大提高,并有590nm的黄发光峰出现.紫峰的增强是由于薄膜结晶度提高导致激子复合增加的结果,黄峰是由于Ge颗粒引起的局域态相关的跃迁而产生的.     

TiC/DLC多层膜的制备及组织形态

本文采用非平衡磁控溅射沉积技术,以甲烷气体为碳源,99.99%Ti为靶材制备了TiC/DLC多层膜。利用X射线衍射仪、电子显微镜、俄歇电子能谱仪和拉曼光谱仪等对TiC/DLC多层膜的组织、结构、形态及成分进行了分析。结果表明:Ti与C结合生成TiC晶相,过渡层中TiC相呈柱状晶生长,多层膜中的TiC分层以岛状模式生长,DLC分层以层状模式生长,TiC/DLC膜层中含有金刚石成分。TiC/DLC的多层结构受沉积参数的影响,当分层的沉积时间少于1 min时,很难获得清晰的层状结构薄膜,膜中Ti的含量随Ti靶电流的增加而增加;过渡层的引入,提高了膜与基体的结合力,并且过渡层的厚度增加,TiC/DLC膜层同基体之间的结合力增强。     

纳米反应多层膜的制备及应用

纳米反应多层膜是指两种或两种以上不同材料按一定厚度在衬底上交替沉积形成的薄膜材料。纳米反应多层膜是一种新结构形式的纳米含能材料,可在较低的能量刺激下发生放热反应,产生的热量足以使反应区以特定的速度自持传播,具有反应瞬间完成、放热量大等特点。由于结构可自行设计以及不同于单层膜的特殊性能,纳米反应多层膜可广泛应用于微电子器件、微机械系统(MEMS)等领域。对近年来国内外纳米反应多层膜的制备方法、反应机理以及在器件应用等方面的研究进行了综述,主要分析讨论了机械加工、蒸发镀膜和磁控溅射3种制备方法的优缺点,并对今后纳米反应多层膜的研究方向及研究重点进行了展望。     

Au/Gd多层膜的制备和表征

介绍了用磁控溅射法制备Au/Gd(金/钆)多层膜的初步实验结果.在摸索出的工艺条件下,采用计算机定时控制膜厚的方法,按照设计的周期结构(设计周期厚度10nm,Au/Gd=5nm/5nm,总周期数为25)制备了界面清晰、表面光滑的多层膜样品.X-Ray衍射仪小角衍射测试的周期厚度为9.95nm,和设计值十分吻合,原子力显微镜(AFM)的检测表明,薄膜的表面粗糙度小于1.7nm.     

磁控溅射法制备Mo／B4C软X射线多层膜

用ＤＣ和ＲＦ磁控溅射法制备出了波长小于１０ｎｍ的波段的Ｍｏ／Ｂ４Ｃ软Ｘ射线多层膜反射镜。掠入射Ｘ射线衍射仪的测量结果表明，磁控溅射法有很高的控制精度，制备出的Ｍｏ／Ｂ４Ｃ软Ｘ射线多层膜周期结构非常好，表（界）面粗糙度非常小，约为０．４ｎｍ。     

Fe—N／Ti—N纳米多层膜结构和磁性研究

用磁控溅射技术制备了周期性良好的Ｆｅ－Ｎ／Ｔｉ－Ｎ纳米多层膜。Ｔｉ－Ｎ单的厚度固定为３ｎｍ，Ｆｅ－Ｎ单层的厚度在２．５－１１ｎｍ之间变化，用振动样品磁强计研究了样品的磁性，用Ｘ射线衍射研究了样品的结构。发现在Ｆｅ－Ｎ层罗薄的样品中，饱和磁化强度明显提高，而矫顽力在所有样品中基本相同。     

TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的制备

采用双靶磁控溅射法制备了 TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜,考察了热处理时间、Fe层厚度、溅射功率以及Ar气分压对多层膜低场磁致伸缩性能的影响。研究结果表明:TbFe 磁致伸缩层与软磁 Fe层之间通过交换耦合作用以及热处理能明显提高薄膜的软磁性能和磁致伸缩性能;TbFe/Fe多层膜的磁致伸缩性能对热处理时间、Fe 层厚度、溅射功率、Ar 气分压等薄膜沉积参数十分敏感;与 TbFe 磁致伸缩薄膜相比TbFe/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜水平方向的矫顽力从 16kA/m降低到 9.6 kA/m。在外加磁场为8000 A/m条件下,TbFe/Fe磁致伸缩多层膜最大磁致伸缩系数可达1.58×10-4。     

Cu/Zr纳米多层膜微结构与力学性能

本文利用直流磁控溅射方法在石英玻璃基片上制备一系列自支撑Cu/Zr纳米多层膜,使用箱式电炉对多层膜进行退火处理,利用显微硬度计,X射线衍射仪、扫描探针显微镜表征了多层膜的力学性能与微观结构,研究了不同工艺参数对纳米多层膜性能的影响.研究结果表明:当Cu调制层厚从42 nm增加至140nm时,多层膜显微硬度从4.9 GPa逐渐降低至4.0 GPa;当Zr调制层厚从3.2 nm增加至4.8 nm时,显微硬度值从6.51 GPa降低至5.64 GPa,硬度值降低13.4%,而从4.8 nm增至8 nm时,显微硬度值变化不大(约5.7 GPa);合适的温度退火时,多层膜微观缺陷消失,表面形貌更均匀,显微硬度增加.利用Chu和Barnett提出的硬度增强理论模型对Cu/Zr纳米多层膜表现出的超硬现象进行了理论分析和解释.     

TbDyFe/FeNi多层膜的磁致伸缩性能

本文采用磁控溅射工艺制备了TbDyFe/FeNi多层膜,研究了TbDyFe/FeNi多层膜的磁致伸缩性能及其影响因素.研究表明,随着FeNi膜层以及TbDyFe膜层厚度的减少,多层膜磁致伸缩性能增强,线性变化能力增强;通过真空退火、外加磁场镀膜和外加应力镀膜能够有效地提高TbDyFe/FeNi多层膜的磁致伸缩性能.     

超高真空磁控溅射Co／Si多层膜的X射线衍射分析

采用Ｘ射线衍射分析表征了磁控溅射方法制备的Ｃｏ／Ｓｉ周期多层膜,由带折射修正的布喇格衍射定律导出多层膜周期厚度,对两组折射修正公式的计算结果进行对比,讨论了平均折射率修正值为负的原因,并应用薄膜光学理论分析小角Ｘ射线衍射谱中出现的一系列现象。     

Co/Ni多层膜的热处理研究

采用磁控溅射方法制备了Co/Ni多层膜并做了热处理,测量了系列样品的结构,磁性和磁电阻,受热处理条件等因素影响,多层膜的层间磁性耦合性质发生变化,电阻率下降,而其各向异性磁电阻的数值没有一致的变化趋势,讨论了磁性层织构和界面对多层膜的磁性和各向异性磁电阻效应的影响。     

磁控溅射法制备Mo/B4C软X射线多层膜

用DC和RF磁控溅射法制备出了波长小于 10nm波段的Mo/B4 C软X射线多层膜反射镜。掠入射X射线衍射仪的测量结果表明 ,磁控溅射法有很高的控制精度 ,制备出的Mo/B4 C软X射线多层膜周期结构非常好 ,表 (界 )面粗糙度非常小 ,约为 0 4nm。     

Al-Mx金属多层膜的红外特性研究

利用红外光谱仪分析了用离子溅射技术制备的Al-Mx金属多层膜的红外特性.结果表明,在2000～4000cm-1波段多层膜具有良好的红外吸收特性,并推导了多层膜对特定波段的红外波的吸收公式.     

磁控溅射TiN/Cu-Zn纳米多层膜腐蚀和抗菌性能研究

采用双靶磁控溅射的方法在不锈钢表面沉积了TiN/Cu-Zn纳米多层膜,研究了多层结构对膜层耐腐蚀性能和抗菌性能的影响,以及表面腐蚀与抗菌的关系。结果表明,Cu-Zn层比较薄时,膜层的耐腐蚀性能比较好,随着Cu-Zn层厚度的增加耐腐蚀性能显著下降。Cu-Zn层薄时,膜层抗菌性能对TiN层厚度较为敏感;而当Cu-Zn层较厚时,抗菌性能对TiN层厚度不敏感,均具有较好的抗菌性能。存在合适的多层结构,如TiN层厚度为3.3~5nm左右,Cu-Zn层厚度约为4nm时,使得膜层具有良好的抗菌性能和耐腐蚀性能。     

层数变化对ZnO/In2 O3多层膜微观结构及光电性能的影响

用直流磁控溅射和热氧化法在玻璃衬底上制备ZnO/In2O3透明导电多层膜,当总厚度一定时,调节溅射沉积的层数与相应各层膜的厚度,研究该多层膜微观结构、光学性能和电学性能的变化.XRD和SEM分析表明:随着溅射沉积层数的增加,In2O3衍射峰的强度不断地减弱,ZnO衍射峰出现了不同的晶面择优取向;多层膜表面的ZnO晶粒粒径变小,光洁度增加.四探针法方块电阻测试表明:低温热氧化时,ZnO/In2O3多层膜的方块电阻随层数的增加而上升;高温氧化时,ZnO/In2O3多层膜的方块电阻随层数的增加而下降.可见光光谱分析表明:随着溅射沉积层数的增加,ZnO/In2O3多薄膜在可见光区的平均透过率增大,透过率的峰值向短波方向偏移.