国家自然科学基金(51271144)
- 作品数：13 被引量：23H指数：3
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- 相关机构：西安理工大学南京工业大学广东省科学院新材料研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术化学工程更多>>
- 气体放电伏安特性对TiN薄膜结构和性能的影响被引量：1
- 2017年
- 针对溅射离子镀离化率低及多弧离子镀易产生微米级熔滴喷溅这一长期制约离子镀技术发展的难题,依据金属靶材内部电子在通过电阻值较大的组织缺陷处会导致该区域温度上升的焦耳热效应和金属表面高温下电子热发射等物理学现象,建立以离子碰撞和靶材热发射为脱靶机制的新型微弧离子镀技术。通过氩离子的轰击动能和金属靶材内电流的焦耳热效应共同促使靶面缺陷处温度迅速上升,增加了该区域内电子和原子的动能使其能够克服表面势垒从靶材表面大量逸出。等离子区内靶材原子和电子数量的增加提高了镀料粒子的碰撞离化率,且靶面未出现明显电弧避免了靶材表面的熔融喷溅,从而获得高离化率和高密度的镀料粒子。实验结果表明:微弧离子镀技术制备的TiN薄膜具有致密的结构、良好的表面质量、较高的显微硬度、较强的膜基结合力和良好的抗腐蚀性能。
- 杨超蒋百灵郝娟冯林
- 关键词：伏安特性TIN薄膜
- 磁控溅射阴极靶的伏安特性对Ti薄膜结构及性能影响被引量：1
- 2017年
- 通过在不同的磁控溅射阴极靶电源供给模式下制备纯Ti薄膜,并采用扫描电镜、X射线衍射、纳米压痕仪及微划痕试验等表征方法对比研究了阴极靶在不同电场模式下对Ti薄膜微观结构、相组成、显微硬度及膜基结合强度的影响。结果表明:相对于直流电场和高功率脉冲电场,通过双脉冲电场模式所制备的纯Ti薄膜具有纳米多晶结构,其晶粒尺寸为17 nm,组织致密,硬度和弹性模量分别达到了3.5 GPa和123 GPa,并且显著提高了与膜基的结合强度。
- 王迪蒋百灵杨超黄蓓
- 关键词：磁控溅射离子镀热电子发射
- 不同磁控溅射工艺对纳米晶TiN薄膜微观结构与力学性能的影响被引量：1
- 2021年
- 对比研究了直流磁控溅射(dcMS)、高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)和调制脉冲磁控溅射(MPPMS)所沉积纳米晶TiN薄膜的组织结构与力学性能。结果表明,因dcMS溅射粒子离化率与动能均较低,薄膜表现为存在少量空洞的柱状晶结构,薄膜力学性能差、沉积速率为51 nm/min。HPPMS因具有较高的瞬时离化率和较低的占空比,薄膜结构致密而光滑,性能得到了显著改善,但平均沉积速率较低,仅为25 nm/min。通过MPPMS技术可大范围调节峰值靶功率和占空比,从而得到较高的离化率和平均沉积速率,薄膜结构致密光滑、力学性能优异,沉积速率达45 nm/min,接近dcMS。
- 郝娟杨超蒋百灵杜玉洲王戎王旭周克崧
- 关键词：TIN薄膜显微组织沉积速率
- 双级HPPMS靶电流对TiN镀层微观结构及耐蚀性的影响被引量：3
- 2020年
- 为了解决传统高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)平均沉积速率低的问题,研究提出一种新型的双级HPPMS技术,即在一个脉冲周期内具有两个连续的、独立可调的脉冲阶段。通过对双级HPPMS电场的合理调配,可制备得到结构致密的TiN镀层,研究了双级HPPMS靶电流对TiN镀层微观结构及耐蚀性的影响。结果表明,当靶电流增大至20 A时,靶面形貌由小凹坑转变为大面积凹坑,说明镀料粒子的脱靶方式由碰撞溅射转变为升华或蒸发。同时,当靶电流为10 A时,镀层颗粒呈现三棱锥状结构,平均晶粒尺寸为11 nm;当靶电流增大至25 A时,镀层颗粒呈现光滑致密的圆胞状结构,平均晶粒尺寸为18 nm,光滑致密的组织结构使镀层具有较好的耐蚀性。
- 郝娟蒋百灵杨超杜玉洲王戎
- 关键词：沉积速率
- 双级脉冲电场伏安特性对镀料脱靶机制及TiN镀层沉积行为的影响
- 针对传统直流磁控溅射镀料离化率低、电弧离子镀镀料夹杂微米大颗粒及高功率脉冲磁控溅射沉积效率低等技术缺憾，依据靶而品界、缺陷等处在受强等离子体轰击和焦耳热的双重作用下会产生微区热点，导敛靶而镀料热反射脱靶的等离子体物理学原...
- 郝娟
- 关键词：TIN镀层伏安特性
- AZ31B镁合金表面微弧电泳复合膜层微观结构及耐蚀性表征被引量：9
- 2015年
- 采用微弧氧化技术在AZ31B镁合金表面制备陶瓷层,利用其表面多孔结构借助电泳技术沉积有机膜层,对比研究陶瓷层和复合膜层表面粗糙度、表面及截面形貌、电化学性能及划伤腐蚀特性。结果表明:陶瓷层表面放电微孔被电泳层完全填充并形成均匀膜层,复合膜层表面粗糙度明显降低;微弧电泳复合膜层腐蚀电流密度与陶瓷层和基体相比分别降低2个和4个数量级,极化电阻分别增大2个和4个数量级,腐蚀倾向降低;微弧电泳复合膜层电化学阻值与陶瓷层相比增加4个数量级,同时电容值降低4个数量级,耐蚀性显著提高;由于陶瓷层与电泳层的机械嵌合作用,复合膜层划伤腐蚀过程表现为基体腐蚀及陶瓷层与基体界面的破坏,复合膜层界面处结合完好。
- 时惠英董利芳蒋百灵沈文宁葛延峰
- 关键词：镁合金微弧氧化电泳复合膜层耐蚀性
- H_2流量对直流磁控溅射制备a-Si∶H薄膜微观结构及光学性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用直流磁控溅射法在不同H2流量的条件下制备了a-Si∶H薄膜,研究了H2流量对薄膜微观结构以及光学性能的影响。结果表明:随H2流量的增加,a-Si∶H薄膜的沉积速率有所下降,但其原子排列的有序度上升,并出现了细小的纳米晶粒,使得薄膜的无序结构得到了一定改善。同时,薄膜的光学性能也表现出明显变化,其中透过率持续上升,而光学带隙则呈现出先增大后减小的趋势。最终得到制备a-Si∶H薄膜的最优H2流量为15 sccm。
- 乔泳彭蒋百灵鲁媛媛牛毅张岩
- 关键词：直流磁控溅射HA-SI光学性能
- 硼掺杂量对P型a-Si:H膜微结构和光/电学性能的影响被引量：2
- 2013年
- 采用等离子体增强化学气相沉积法制备了不同硼掺杂比的P型a-Si:H系列薄膜。研究了硼掺杂比对P型a-Si:H薄膜微结构和光/电学性能的影响;同时,对最优掺杂比下的P型a-Si:H薄膜进行了真空退火处理,以研究薄膜晶体结构的改变对其光/电学性能的影响。结果表明:随着硼掺杂比的增加,P型a-Si:H薄膜的非晶结构没有实质改变,但其光学带隙及电学性能均有明显变化,总结出最佳硼掺杂比为1.0%。经真空退火处理后,P型a-Si:H薄膜的有序程度明显提高,光学带隙从1.81eV降低到1.72eV,电导率提高3个数量级。薄膜的晶体结构比硼掺杂量对薄膜电学性能的改善更为显著。
- 时惠英董丹蒋百灵鲁媛媛刘宁
- 关键词：真空退火光学带隙
- 射频功率对Si薄膜微观结构及电学性能的影响
- 2014年
- 采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了不同射频功率的Si薄膜,并对其进行真空退火处理。研究了射频功率和退火处理对薄膜微观结构和电学性能的影响,并总结了不同电场环境对薄膜原子排列有序度的影响规律。结果表明:随射频功率的增加,Si薄膜的非晶结构无实质改变,但其少子寿命明显增强;经800℃真空退火处理后,Si薄膜的微观结构均由非晶态转变为晶态,晶化程度达60%以上,且少子寿命达到20μs以上。
- 郝娟蒋百灵杨超董丹张彤晖
- 关键词：SI薄膜射频功率微观结构少子寿命
- PH_3/SiH_4气流量比对N型a-Si:H薄膜微观结构与电学性能的影响
- 2013年
- 采用等离子体增强化学气相沉积法制备了不同PH3/SiH4气流量比条件下的N型a-Si:H系列薄膜,研究了PH3/SiH4气流量比对N型a-Si:H薄膜微结构和电学性能的影响;同时,对最优PH3/SiH4气流量比条件下的N型a-Si:H薄膜进行了真空退火处理,以研究薄膜晶体结构的改变对其性能的影响。结果表明:随着PH3/SiH4气流量比的增加,N型a-Si:H薄膜的非晶结构没有实质改变,但其电学性能得到明显改善;在最佳的PH3/SiH4气流量比为1.5%时制备的薄膜,经真空退火处理后,N型a-Si:H薄膜的有序度明显提高,电阻率比退火前降低3个数量级。退火处理对薄膜的晶体结构影响较大,从而对薄膜电学性能的改善更为显著。
- 董丹时惠英蒋百灵鲁媛媛张岩
- 关键词：载流子浓度
