离轴磁控溅射生长钙钛矿外延薄膜

离轴磁控溅射法克服了传统磁控溅射二次电子和阴离子反刻蚀的缺点,改善外延薄膜的质量.本文从磁控溅射原理出发分析离轴磁控溅射相对于其他外延薄膜生长方式的优势,介绍了离轴磁控溅射的发展,重点综述离轴法制备近年来备受关注的YBa2Cu3O1-x,PbZxTi1-x和BiFeO3系钙钛矿结构外延薄膜的研究进展.     

纳米硅薄膜及磁控溅射法沉积

纳米硅薄膜具有卓越的光学和电学特性,其在光电器件方面潜在的应用越来越引起人们的兴趣.讨论了用磁控溅射法制备纳米硅薄膜的微观机理及沉积参数对薄膜结构和性能的影响.其中,氢气分压、基片温度、溅射功率是磁控溅射法沉积纳米硅的关键参数,适当的温度、较高的氢气分压和较低的溅射功率有利于纳米硅的生成.     

纳米复合镶嵌薄膜

阐述了镶嵌纳米复合薄膜的发展、制备、评估及物性。这类薄膜含有镶嵌在介质薄膜中的纳米尺度的金属颗粒或半导体颗粒。作为基础研究，它们可用于研究量子点效应、电子－空穴限域效应、声子限域效应、巨磁阻及非线性光学性能等的研究；作为应用，它们已在光－热转换、恒温数的电阻膜等获得应用，并将在电双稳开关、光开关及光电器件中获得应用。本文主要介绍了ＧａＡｓ镶嵌薄膜，同时还介绍了巨磁阻镶嵌薄膜及电双稳薄近年来的实验结     

纳米复合镶嵌薄膜

阐述了镶嵌纳米复合薄膜的发展、制备、评估及物件。这类薄膜含有镶嵌在介质薄膜中的纳米尺度的金属颗粒或半导体颗粒。作为基础研究，它们可用于研究量子点效应、电子-空穴限域效应、声子限域效应、巨磁阻及非线性光学性能等的研究；作为应用，它们已在光-热转换、恒温系数的电阻膜等获得应用，并将在电双稳开关、光开关及光电器件中获得应用。本文主要介绍了GaAs镶嵌薄膜，同时还介绍了巨磁阻镶嵌薄膜及电双稳薄膜等近年来的实验结果。     

Cu—TiC纳米复合薄膜的研究

本文采用多靶磁控溅技术，通过分别控制Ｃｕ和ＴｉＣ靶的溅射功率制取了不同ＴｉＣ含量的复合薄膜，采用ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＴＥＭ技术分析了薄膜的组织结构，并测定了薄膜的硬度和电阻率。研究结果表明：随ＴｉＣ含量的增加，Ｃｕ－ＴｉＣ复合薄膜的晶粒逐步细化，直至形成纳米晶，与此相应，薄膜的硬度提高，导电性降低。     

用磁控溅射法制备的Ag-MgF2的复合薄膜的研究

采用RF磁控溅射方法制备了Ag-MgF2复合薄膜.通过XRD测量,发现当退火温度在300～500℃时,Ag以晶态形式镶嵌在非晶态介质中;当退火温度低于300℃时候,Ag以非晶态形式存在.在分层镀Ag和MgF2薄膜后,经过热处理使Ag颗粒扩散在MgF2介质中,通过AFM观察,对复合薄膜形貌进行了分析:如果先镀MgF2薄膜,再镀Ag薄膜,发现Ag颗粒主要分布在薄膜的表面,并且富集形成较大的颗粒,表现出块体Ag的吸收特性.而先镀Ag薄膜,然后再镀MgF2薄膜,经过热处理,可以形成Ag颗粒均匀镶嵌在介质中形成的复合薄膜.同时对样品的吸收特性也进行了研究.     

磁控溅射基片低温冷却法制备NiOx纳米微晶薄膜

利用自行设计的基片液氮低温冷却装置,用金属Ni靶在Ar O2气氛反应条件下,利用磁控溅射制备纳米微晶结构NiOx膜的方法,薄膜的XRD谱和扫描电子显微图像(SEM)表明,该方法实现了在溅射参数完全相同的条件,纳米NiOx薄膜结构连续可控、可调节.     

弹性体/偶联剂复合纳米薄膜的制备

通过X射线光电子能谱、激光拉曼光谱和原子力显微镜对制备的多层弹性复合纳米薄膜的成分、形貌、结构进行了研究.结果表明:弹性复合薄膜的形成可分为两个阶段:"岛"式结构数量增多和长大阶段.同时,反应时间的增加至50 min、反应温度为220℃时形成更均一、致密的多层复合薄膜;偶联剂A187的活性基团作用下生成的弹性体薄膜更均匀.     

磁控溅射法制备纳米晶钛薄膜工艺研究

利用直流磁控溅射法在硅基底上沉积出纳米晶钛薄膜,研究了背底真空度、溅射功率和基底温度对纳米晶钛薄膜结构的影响。实验证明,当背底真空度高于8.8×10-5 Pa时,可制备出致密的纳米晶钛薄膜,当背底真空度低于2.0×10-4 Pa时,钛薄膜被氧化成一氧化钛薄膜;随着溅射功率的增大,纳米晶钛膜的晶粒尺寸呈线性增大,同时钛薄膜的取向也发生改变,表现出明显的(002)织构;随着温度的升高,钛薄膜织构取向发生改变,当温度为500℃时,钛薄膜被氧化为一氧化钛薄膜。制成平整钛薄膜的工艺条件为:背底真空度8.8×10-5 Pa,溅射功率200 W,基底温度室温。     

层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能

质轻、柔性、多色电致变色材料是柔性电致变色显示技术实用化、进而取代目前阴极射线管和液晶显示技术的关键。主链共轭型本征态导电聚合物聚苯胺因其原料来源广泛、转换电势低、变色范围宽、易于制成柔性薄膜而成为制备全固态柔性电致变色器件的首选材料。基于静电作用的层状自组装技术，能在分子层次上实现诸多材料的复合，并实现结构与性能的调控，因此成为设计组装具有特定性能的聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的重要方法。讨论了层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能，认为采用结构与性能可控的纳米结构层状自组装技术制备聚苯胺纳米复合电致变色薄膜是提高其综合性能并最终实用化的重要途径。     

直流磁控溅射技术制备TiNxOy薄膜

利用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了TiNxOy薄膜样品。发现薄膜的颜色、晶体结构、光学性质等都强烈依赖于反应气体的流量。利用光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、UV—Vis分光光度计、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段对样品进行表征。结果表明：随着O2流量的逐步增加,薄膜逐渐呈现非晶态,晶粒逐渐变小。薄膜结构从TiN到TiNxOy再向TiO2过渡。透射光谱显示从TiN的不透明逐渐增加到透明度为80％,且吸收阈发生蓝移。     

直流磁控溅射法制备掺钛氧化锌透明导电薄膜

采用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出高质量的掺钛氧化锌(ZnO:Ti)透明导电薄膜,研究了溅射功率对ZnO:Ti薄膜结构、形貌和光电性能的影响,结果表明,溅射功率对ZnO:Ti薄膜的结构和电阻率有显著影响.XRD表明,ZnO:Ti薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向.当溅射功率为130W时,实验制备的ZnO:Ti薄膜的电阻率具有最小值9.67×10~(-5)Ω·cm.实验制备的ZnO:Ti薄膜具有良好的附着性能,可见光区平均透过率超过91%.ZnO:Ti薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极.     

脉冲磁控溅射氮化铬薄膜及其性能研究

采用新型脉冲磁控溅射技术制备了一系列氯化铬膜，对所制备的不同厚度薄膜进行了AFM和SEM形貌等分析．测定了薄膜的膜基结合强度和硬度，并对薄膜的摩擦学性能进行了研究。结果表明：通过使用铬过渡层可以提高膜基结合强度，镀层厚度对镀层摩擦学性能有影响，膜厚为1200nm的氯化铬膜试样显示出来高硬度、低摩擦系数和良好的抗磨性。     

溅射气压对直流磁控溅射ZnO:Al薄膜的影响(英文)

采用直流磁控溅射法在玻璃基片上沉积ZnO:Al(AZO)薄膜,溅射气压为0.2～2.2 Pa.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针和紫外–可见分光光度计对AZO薄膜的相结构、微观形貌和电光学性质进行了表征.结果表明:薄膜的沉积速率随着溅射气压的增大而减小,变化曲线符合Keller-Simmons模型;薄膜均为六角纤锌矿结构,但择优取向随着溅射气压发生改变;溅射气压对薄膜的表面形貌有显著影响;当溅射气压为1.4 Pa时,薄膜有最低的电阻率(8.4×104 Ω·cm),高的透过率和最高的品质因子Q.     

掠射角溅射沉积纳米结构氧化钨薄膜

采用掠射角反应磁控溅射法在室温下沉积了纳米结构氧化钨(WO₃)薄膜, 并对薄膜进行热处理。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对氧化钨薄膜的形貌和结构进行了表征。当掠射角度为80°时, 采用直流电源沉积的氧化钨薄膜具有纳米斜柱状结构, 而采用脉冲直流电源沉积的薄膜呈现纳米孔结构。纳米薄膜经450℃热处理3 h后, 纳米斜柱彼此连接, 失去规整结构, 而纳米孔结构的孔尺寸变大。XRD分析表明室温沉积的氧化钨薄膜具有无定形结构, 经450℃热处理1 h后, 转变为单斜晶相。具有纳米斜柱状或纳米孔结构氧化钨薄膜的光学调制幅度在波长600 nm时达到60%, 且电致变色性能可逆。     

磁控溅射制备铁掺杂氮化铜薄膜的研究

采用反应磁控溅射法在氮气分压0.5Pa、基底温度100℃条件下,在玻璃基底上分别制备了氮化铜薄膜和铁掺杂氮化铜薄膜.XRD显示氮化铜薄膜择优(111)晶面生长,铁掺杂使氮化铜薄膜的结晶程度减弱.AFM显示铁掺杂使氮化铜薄膜粗糙度增加.铁掺杂不同程度地提高了氮化铜薄膜的沉积速率和电阻率.     

射频磁控溅射制备Bi2Te3热电薄膜

通过射频磁控溅射，在溅射气体为Ar，气压为1Pa，溅射功率为120W时分别在聚氨酯和玻璃基底上沉积了不同厚度的Bi2Te3薄膜。Bi2Te3薄膜主要是以（221）晶面平行于基底进行外延生长，先在基底形成大量微小晶粒，合并长大成典型的纤维状组织结构。在此条件下薄膜生长速率为26nm/min，通过控制溅射时间可沉积几纳米到几微米不同厚度的薄膜。得到的p-型半导体Bi2Te3薄膜，其电阻率随薄膜厚度的增大而减小。