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2009年薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会

2009年薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会

  • 召开年：2009
  • 召开地：广州
  • 出版时间： 2009-12

主办单位：广东省真空学会

会议文集：2009年薄膜技术高峰论坛暨广东省真空学会学术年会论文集

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  • 摘要：本文主要介绍了AZO薄膜的晶体结构、导电机理、光电性能、典型制备技术和应用现状,并对其研究前景进行了展望.研究载流子的散射过程、掺杂物的作用、晶体陷阱态、微观结构对其电导率的影响；探索新的低温成膜技术，在室温下制备出高质量的AZO透明导电薄膜，以适应现代大规模集成电路从高温向低温发展的趋势，开发一种可以大批量生产、成本低、无污染的具有强大市场竞争力的生产工艺；寻找或制备出性能优异的衬底，如柔性衬底，并使其具有一定的耐温性、可见光透过率高、与薄膜相匹配性好、化学稳定性高等特点；发展新的可用的透明导电薄膜材料或多元材料的组合；利用光学薄膜设计技术，、制备多层导电薄膜体系，改善单层导电薄膜的光电性能；开拓新的AZO透明导电薄膜的应用领域。
  • 摘要：为了研究原子层沉积的关键技术和工艺条件，自主设计了一套原子层沉积系统。整个系统主要包括反应腔、前驱体容器、气体管路、真空泵以及控制系统，沉积过程中，前驱体气体脉冲顺次通入反应腔内发生化学反应。反应腔由腔体、基片台、加热丝、热电阻、真空计等构成。腔体经密封处理，以提供真空环境。腔体不能太大，否则造成分布于基片的前驱体不足，沉积速度将非常慢。为了进一步提高基片周围的前驱体浓度，在基片台上外加了一个导气装置。原子层沉积一般在I50-400℃下进行，为此设计了加热丝对基片加热，基片温度可达600℃，能满足绝大多数沉积过程的要求。使用热电阻对反应腔的温度进行测量。真空计用于腔内气压测量，原子层沉积一般在10-100Pa下进行。为了避免前驱体对反应腔的腐蚀，反应腔的腔体和基片台的材料都选用不锈钢。腔体底部设计有一个抽气口，用于连接真空泵。前驱体容器用于存放高压的前驱体气体，一旦电磁阀被打开，气体便通过管路高速通入反应腔。通常前驱体在常温下呈液体，需要加热使它气化并达到一定气压。反应腔与前驱体容器之间采用不锈钢波纹管连接。
  • 摘要：采用卷绕式磁控溅射法,利用X射线衍射仪(XRD)、四探针测试仪等手段研究了不同沉积条件下在PI膜表面制备的Cu薄膜的晶面择优取向、表面电阻率及表面形貌.结果表明,沉积层的晶面择优取向受工作压强影响,工作压强越大,(111)面取向越明显.较大的工作电流(大于12A),薄膜的电阻率较小;较小的工作压强(小于0.4Pa),薄膜电阻率越小;施加N1、TiO2、Ti3N4过渡层,Cu膜的电阻率明显减少.
  • 摘要：要想利用同位素氖和发光材料及光电转换材料结合的原理研制出新型核电池，在真空、高温等特殊工艺下，进行长寿命发光粉的研制，选择吸氖效率高的材料，在真空环境下高温吸入一定数量的氖气;再将吸氖材料按比例掺杂到发光效率高的发光粉中，控制掺杂粒度和掺杂数量。用最佳涂屏工艺，将长寿命发光粉涂在两块太阳能电池相对吸光面之间，提高太阳能电池发电效率。通过集成太阳能电池板和扩大太阳能电池板面积来增加电池的输出功率，利用真空封装技术保证电池功率输出稳定。利用同位素氖在衰变过程中释放的β粒子，激发发光材料发光，再通过太阳能电池板(或膜)进行光电转换发电，产生电流。东北师范大学具有中子管和氖灯的研究开发能力，研究开发新型核电池不存在技术风险;随着国家对上天、入海等特殊环境领域研究工作的重视，新型电源的开发，特别是核电池的开发，将为特殊环境领域的研究提供支持，研制长寿命核电池符合国家发展战略。研制出的新型核电池用途更加广泛，所以，不存在市场风险。虽然，研制电池使用的是放射性同位素氖，但经过严格的真空密封，不会有放射性物质泄露，和常规电池使用方法一样，没有污染问题，核电池电量耗尽后，生产单位收回统一处理，所以不存在管理风险。研制所需材料，国内市场都可买到。所以，没有材料采购风险。
  • 摘要：本文重点综述了等离子技术在纤维及高分子材料表面处理加工的应用状况,并介绍了等离子体设备的结构以及处理工艺.真空等离子体处理系统，其主要特点是可提供软性物料的连续等离子处理，适用于高性能衣料的生产，皮革类处理及相关的软性物料，例如薄膜等的处理。等离子体处理技术是一项创新的技术，能在各种布料，皮料，软性薄膜附加上不同功能和性能。该技术是基于把离子化的气体通过电能激发出不同能量的电子、离子和各种活性的微粒，这些气体微粒与固体表面作用，使其性质发生改夺.赋予材料的各种功能.如防乱、防皱、防水、防油等。
  • 摘要：磁控溅射镀膜是工业沉积镀膜技术,通常是在玻璃涂料行业中使用,磁控溅射能增加基膜玻璃的功能和属性,如抗反射性能,导电性,低辐射等.磁控溅射时,膜层的成分与磁控溅射靶材有很大的不同(例如由钛靶生成膜层为TiOx)或膜层的理化性质不同于溅射靶材(如高功率ZnS).稳定控制在某一适当点,以实现镀膜工艺的最优化.玻璃镀膜行业中已经认定选择了一定的反应溅射程序来获得工艺的稳定性和循环性.复合靶材已经被改善,例如ITO,ZnO∶Al;以及最近TiOx已有取代钛靶的趋势.这些复合靶材的反应溅射大部分仍然需要控制在一个适当的点进行,尤其是对均匀性要求高的大面积镀膜工艺中.然而,目前情况下的总体思路是,为达到最精确的控制程度,几乎所有控制完全是基于输入的控制,而不是对输出的监测.在保持大面积反应溅射均匀性控制的工艺中,一个关键因素是用在闭环控制中的传感器或传感器组作为参考.很多在缺乏稳定的传感器、和滥用或误用传感器情况下的反面例子促使业界采取更安全的选择,所以对传感器提出了更高的要求.本文将努力突出通用传感器在大面积磁控溅射镀膜工艺中控制膜层均匀性方面的优点和缺点.
  • 摘要：研究了等离子渗氮-离子镀类金刚石膜复合处理工艺与未氮化离子镀类金刚石膜处理工艺对H13钢表面性能的影响,研究样品表面的硬度、膜/基结合强度、摩擦性能等.结果表明,经过等离子渗氮+镀类金刚石涂层复合处理的H13钢表面硬度、膜/基结合强度等均优于未氮化镀类金刚石涂层的样品.1采用离子氮化与离子镀DLC的复合处理方法可显著提高表面的硬度，氮化后镀DLC膜的硬度为HV0.025:2175，高于未氮化镀类金刚石膜的HV0.025:1380.氮化后镀DLC膜使得膜/基结合力得到大幅度提高，H13钢调质镀DLC的膜/基结合力仅为25N;氮化后镀DLC膜的膜/基结合力提高到55N.离子氮化后镀DLC膜的表面摩擦系数为0.12，具有良好的耐磨性能。
  • 摘要：介绍了离子镀薄膜技术的发展,传统硬质涂层如TiN、CrN、TiAlN在工具、模具等方面的应用,新型硬质涂层材料如纳米多层涂层、纳米晶复合涂层以及DLC涂层材料的发展和应用,分析了复合镀膜技术的发展状况和应用前景.离子渗氮与PVD复合表面处理技术是近年来发展起来的新型镀膜工艺，目前引起了人们的重视。一般在工具钢、模具钢表面沉积硬质膜时，由于基体的硬度仍然偏低，无法提供足够的支撑作用，在应力作用下涂层很快崩裂。因此在合金钢表面进行离子渗氮处理，获得厚度达到几百微米的渗氮层，基体表面硬度得到提高;然后在渗氮层上再进行离子镀TiN,TiA1N,TiCN,DLC等硬质涂层，可以获得很高的表面硬度和耐磨性，延长使用寿命。采用先氮化后沉积TiN涂层发现，与直接在表面沉积TiN涂层相比，复合处理后表面的硬度、膜基结合力获得了大幅度提高，同时表面粗糙度降低，复合处理高速钢钻头的使用寿命是直接沉积TiN涂层的两倍，甚至高于直接沉积的TiA1N涂层。
  • 摘要：类金刚石薄膜是广泛应用的新型材料.介绍了拉曼光谱对类金刚石薄膜进行结构分析的原理,对不同类型薄膜与不同波长光谱的情况进行了总结:可见光拉曼光谱中,随着sp3含量的增加,ID/IG减小,sp3含量较低的薄膜G峰位置向低频方向偏移;sp3含量较高的薄膜G峰位置向高频方向偏移.紫外拉曼光谱中G峰位置比相应的可见光光谱要高,并且存在T峰,可直接表征sp3含量.同时以热处理、离子轰击能量为例对拉曼光谱的应用进行了说明.
  • 摘要：某型号票据机切纸刀原来采用进口高速钢薄板制造,使用寿命达不到要求,而且加工难度大,价格高.后将刀片材料改为预淬火65Mn薄板,成形后采用电弧离子镀的工艺方法在表面低温沉积TiN复合涂层,在脉冲偏压情况下，适当提高偏压幅值，而减小其占空比，可以保证沉积过程中离子具有较强的轰击效果，且平均轰击功率较小，因而沉积温度较低。这样就能够在较低的沉积温度下获得组织结构及综合性能良好的涂层。在实际生产中，还必须设计专用工装，将刀片垂直悬挂，而且要固定，以避免刀片在炉内随工装转动时的晃动，从而减少变形。专用工装还要保证刀刃处的涂层最好，产品与产品之间有合适的间距，既要保证产品各个部位涂层均匀，整体美观，还要有一定的装炉量，降低生产成本。使用寿命达到要求,降低了成本和加工难度,而且涂层后颜色均匀美观.
  • 摘要：阳极层型离子源虽然结构简单，但是要想设计好却不容易.通过加强离子源的磁场，使电子受到磁场的束缚，增加电子的行程，从而扩大等离子体的范围.等离子体不仅存在于内、外阴极和阳极之间的放电区域，而且在远离离子源的地方仍有存在。通常在镀膜时，希望到达工件表面的离子越多越好，通过提高工件的偏压可以吸引更多的离子，但同时也会产生一些负效应，如工件温度升高、膜层内应力增加等等。所以更恰当的方法是通过扩大离子源产生的等离子体的区域，以提高到达工件的离子数量。通过合理的磁场形状的设计，使离子源在工作时产生的等离子体最强处集中在放电区域的中间，这样当离子加速离开离子源时避免同两侧的阴极相碰撞，从而能够顺利到达工件表面.同时还会明显减少刻蚀阴极。作者设计的离子源特点可以总结为三点:高压，大电流，维护成本低.离子源可以清洗刻蚀非金属材料，和磁控溅射靶配合工作，改善涂层质量.
  • 摘要：本文讨论了MPCVD金刚石成膜特点,介绍了日本的Matsumoto和Sato等人在1982年明确地提出了金刚石亚稳态生长技术的新观点，并采用热丝CVD法，在0.001-0.01MPa的低压下，用CH4和H2的混合气体在非金刚石基片上沉积了高质量的金刚石膜，沉积速率达到了1纳米/h。分析了现阶段CVD金刚石膜商业化应用的制约因素,展望了金刚石(膜)的发展前景.金刚石膜的各种优异性质非常突出，纳米金刚石膜在MEMS/NEMS和生物医学领域及大尺寸单晶金刚石的制备应用最为引人瞩目。国外科学家在纳米金刚石膜在Si上的选择性区域沉积和生物相容性等方面做了大量的工作，极大地推动了纳米金刚石膜在MEMS/NEMS和生物医学领域的应用，可能使MEMSINEMS和生物医学的发展上升到一个新的高度。而在单晶金刚石领域的重要进展，则使基于金刚石的电子器件一步一步趋于现实。进一步解决了成本和制备速度等问题后，金刚石电子器件甚至可能广泛取代现在的Si电子器件，给电子产品带来革命性的发展。
  • 摘要：所提出的太阳能环保游船方案,利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为安全电压的电能并存储在磷酸铁锂动力蓄电池中,通过蓄电池释放电能供给船用直流电机及船上用电设备,取代了传统柴(汽)油发动机以及铅酸电池驱动的方式,新型磷酸铁锂动力电池具有超长寿命、使用安全不爆炸、可大电流快速充放电、耐高温、大容量、无记忆效应等优点。同时，它不含有毒有害物质，被世界公认为绿色环保电池，与太阳能利用的绿色主题一致。在阳光充足的情况下，可实时利用太阳能电池所转换的能量供应游船使用;当光照量不足时，可通过调用蓄电池中的储能供应游船使用，真正实现纯太阳能驱动。太阳能游船方案的实现，正成为湖泊交通旅游新的高科技亮点。本文所论述的方案己申请专利。在游船上所使用的均为48V的安全电压，提高了乘客的安全系数。
  • 摘要：本文对常用的光学薄膜设计软件做了功能上的详细比较.对于国外软件或国产软件的选择,需遵循按需使用的原则.从软件的功能来看，国产软件比不上国外软件。国外软件功能繁多，膜系设计中需要考虑的问题基本上都有相应的功能。而国产软件功能比较简单，在数据交换方面也做的还不够。从软件的易用性来看，国产软件操作简单，界面为全中文，而国外软件则操作复杂，需要经过培训才能完全掌握。对于只需进行简单膜系计算、校验的用户，推荐使用国产软件。对于从事精确薄膜生产的用户，需要进行复杂的膜系设计，参数繁多的情况下，建议使用国外软件。如果具有特定的设备，应该使用Macleod或Filmstar软件。在通常的情况下，TFCaIc软件是薄膜设计技术人员的首选。
  • 摘要：用磁控溅射法在Pt/TiO2/SiO2/S1衬底上成功制备了BiFeO3(BFO)/CoFe2O4(CFO)层状结构磁电复合薄膜,测试结果显示此磁电复合薄膜在室温下同时存在铁电性和铁磁性.在70V极化电压,室温条件下,剩余极化强度(2Pr)和矫顽电场强度(2Ec)分别为77μC/cm2和678kV/cm;饱和磁化强度(2Ms)和矫顽磁场强度(2Hc)分别为154emu/cm3和2.6kOe.
  • 摘要：采用反应磁控溅射方法在ITO玻璃基片上制备WO3薄膜,并在不同温度下进行热处理,得到非晶态和结晶态的薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光分光光度计、电化学测试系统分析薄膜的微观结构及其Li-传输性能.结果表明,室温条件下沉积的原始态薄膜,及热处理温度300℃以下的薄膜,都保持着非晶结构,至400℃时,薄膜完全晶化.影响WO3薄膜L1+传输的因素大致有两方面:薄膜的微观结构和薄膜中的水.非晶态WO3薄膜在着色时的Li+扩散系数能达到2.18×10-10cm2·s-1,褪色时能达到0.63×10-10cm2·s-1,具有良好的Li+扩散性能;晶化后,薄膜的Li+扩散效率急剧下降.
  • 摘要：利用超声喷雾热解法在玻璃衬底上制备了氮掺杂纳米TiO2薄膜,研究了TiO2薄膜的表面形貌、结构特性、光催化特性与制备参数的关系以及掺杂作用机理.研究发现,在500℃温度下掺N(原子比4％)的TiO2薄膜比较均匀,致密性好,通过XRD分析得出,该薄膜是多晶锐钛矿结构.在紫外光的照射下,掺氮TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液具有良好的光催化降解作用,通过对TiO2薄膜进行退火前和退火后的光催化性能研究,发现样品在550℃退火1h后的光催化性比退火前的明显提高.
  • 摘要：本文综述了这类荧光粉的设计原理、研究现状和存在的问题.Eu2+,Mn2+共激活的单一基质白光荧光粉是实现白光LED的一种有效手段，这种白光LED比商用白光LED有更高的显色性和稳定性，且由于结构简单，器件的制作工艺将大大简化。但是Eu2+,Mn2+共激活的单一基质白光荧光粉也仍然存在着一些不足。首先，这类荧光粉的量子效率有待进一步的提高;其次，大部分此类荧光粉依然存在着光谱上的缺陷，如缺乏绿光发射或红光发射不足等，很少有荧光粉在紫外光的激发下发射能完整的覆盖整个可见光区。
  • 摘要：低辐射玻璃是一种可以透过阳光中的大部分可见光，反射阳光中的部分近红外线，并具有很低的远红外线辐射系数的玻璃，节能效果非常明显。硬膜低辐射玻璃中的介质膜主要是二氧化钦。二氧化钦薄膜不但硬度高，而且折射率也高，颜色调整性能更好。硬膜的缺点是溅射速率低，用很多溅射靶同时工作才能达到一定的沉积速率。已有的离线低辐射玻璃还有一个明显的缺点是稳定性能差，生产出来后几天内必须封成中空玻璃，否则膜层性能将发生变化，甚至脱落。即使封接成中空结构，由于软性封接材料的弱呼吸作用，氧气仍能缓慢进入其中，导致性能劣化。可以在介质层和银层之间增加附着力强化层，该层采用铝、钦、锆、铅、钒、铌、钽、铬、镍、不锈钢等金属或合金薄膜中的一种，其厚度小于3纳米。采用硅氧、硅氮或硅氧氮薄膜为介质薄膜，其折射率可以在1.5到4之间任意调整，大大增加了结构设计的灵活性;这些薄膜致密，强度高，大大提高了低辐射玻璃的性能稳定性;硅氧薄膜沉积速率高，可以大大提高生产率，降低成本。
  • 摘要：本文介绍了HIPMS技术放电等离子体的特点,即等离子体密度高、溅射材料离化率高、离子平均电荷数高、成膜离子比例大、离子能量高等.HPPMS技术制备的薄膜由于受到高能离子轰击,更加致密、缺陷少、表面光滑,进而表现出较高的硬度、结合力、耐磨性、耐腐蚀性,以及抗高温氧化性能.作者以TiN薄膜的沉积为例，利用这种电源极易获得颜色金黄且膜基结合力很高的薄膜，工艺范围很宽，即使对本实验室所使用的小圆形靶，也非常容易得性能优异的膜层。
  • 摘要：本文将在等离子抛光的工作原理、应用优势以及在表面处理行业的应用来说明它与真空镀膜的协调性.等离子也称为物质的第四态，是一种电磁气态放电现象，使气态粒子部分电离，这种被电离的气体包括原子、分子、原子团、离子和电子。等离子就是在高温高压下，抛光剂水溶，电子会脱离原子核而跑出来，原子核就形成了一个带正电的离子，当这些离子达到一定数量的时候可以成为等离子态，等离子态能量很大，当这些等离子和要抛光的物体摩擦时，顷刻间会使物体达到表面光亮的效果。等离子抛光采用的抛光技术是一种完全不同于传统方法的新型抛光技术，它是根据电化学原理与化学反应原理而研发设计的。其抛光技术不使用对环境有污染和损害生产者健康的化学物品，但它的抛光效果却能够达到传统方法很难达到的高品质，抛光速度也是传统抛光方法望尘莫及的，生产成本远远低于传统抛光成本.等离子抛光工艺还有退掉镀膜的功效，只要通过特定的抛光剂，在短的时间就可以完全脱掉镀膜。这样大大节省脱膜时间。对于那些表面真空镀氮化碳或氮化铬的产品，脱膜相对较难，通过等离子抛光也能完全将表面膜层去除干净，但是抛光时间需要延长一倍以上。虽说抛光时间相对增加，但仍然不会伤到基材表面，相反会大大增加返镀的良率。
  • 摘要：本文简要介绍了几种主要PVD前工序的美工制程和PVD后续加工制程对PVD装饰膜镀层的影响以及所采取的应对对策,并通过案例进行更具体的分析;同时还介绍了几项当前市场对PVD装饰膜层性能新要求的表征与测量方法.采用单角度光泽度计可以就光泽度这个指标进行产品的品质管控、验收等工作，但为了更全面、科学地评价和表征物体表面的光泽度，推荐采用三角度光泽度计对物体进行测试。在PVD之后，再在其表面上做一层UV层或是薄喷涂以达到通过客户要求的耐蚀性测试。以这种工艺制作的金属PVD产品虽然可以通过耐腐蚀性测试，但以损失涂层的金属质感为代价，而且表面的耐磨、硬度等力学性能也不突出。作PVD涂层处理的优点之一就是提高了产品表面的硬度，在工具镀PVD涂层的检测中，有一项涂层显微维氏硬度的指标。应用到装饰膜领域就是能提高产品外观的抗刮伤功能。薄膜的耐磨性能是薄膜硬度、结合力、致密性、显微组织结构、摩擦像数、摩擦付和摩擦工况等因素综合作用的结果。检测薄膜耐磨性的方法有很多种。针对镀膜产品用途的不同采取不同的磨损测试方法。比如手机壳镀膜产品采用往复磨损法，手表行业采用振盘磨损法和销盘式摩擦摩损试验。
  • 摘要：Magnetron sputtermg is an mdustnal coating deposition technique which is commonly used in glass coatingmdustry in order to add functionality and properties to the base glass,properties such as antireflection,electrical conductivity,low emissMty are currently achieved thanks to magnetron sputtermg.Reactive magnetron sputtering occurs when thedeposited chemical composition of the coating substantially differs from the composition of the magnetron sputtermg targets,or coating physicochemical properties differ much of the sputtered or cosputtered target.Up to a certain pomt magnetron sputtering has been a tolerated necessity.GlassCoatmg Industry has'opted-out'on certam reactive sputtering processes in order to gain process stability and reproducibility The use of compound targets has already been adopted，and more recently TiOx which has the potential of replacmg Ti reactive sputtermg Most of these compound targets still would require a certain degree of reactive sputtermg,especially for large area deposition requiring lugh coating uniformity However,the general idea m those mstances has beento limit the required control level to a mmimum,almost entirely based on control of inputs rather than the momtormg ofoutputs One of the key elements m mamtammg a umform reactive sputtering process over a large area under control,is thesensor or sensors which are used as reference in the closed loop control.The lack of stable sensors,and/or msuse ormisplacement of sensors,has led the mdustry in many mstances to take safer options.The present paper would try tohighlight the current sensor availability with its pros and cons m large area uniform reactive magnetron sputtermg deposition。
  • 摘要：阐述了离子镀装饰镀层-基体系统的局部针孔腐蚀机理属于镀层-腐蚀介质-基体组成腐蚀电池的电化学电极腐蚀反应,介绍了腐蚀行为特征和腐蚀形貌,並揭示了镀层表面缺陷是腐蚀介质通过镀层到达基体组成腐蚀电池的腐蚀通道.最后讨论了提高镀层-基体系统耐蚀性的措施.包括改进沉积粒子活性和易动性的工艺技术参数，增厚镀层，采用高耐蚀基体材料，沉积耐蚀致密过渡层，中间附加等离子刻蚀，多层结构，基体等离子氮化预处理，水法电镀过渡层等，
  • 摘要：在丹昔公司开发的AS700DTXB型计算机自动控制离子镀膜机上镀制的工具镀TiN膜层,在各种基底(高速钢和模具钢)上展现出很高的膜基结合力.采用不同的划痕仪检测临界载荷Lc2都可以稳定在100N以上.该TiN膜层已经锻制在冲棒、冲模、丝攻、和滚齿刀等多种常规工具上,实际使用结果显示了该膜层的优越质量.在工具镀镀膜过程中要注意抑制微液滴。避免产生过多过大的微液滴，影响膜层的整体性能质量，特别是降低膜基结合力、膜层硬度、膜层致密性和表面光洁度：膜层的初步测试结果表明，采用200纳米直径压头和100纳米直径压头得到两组临界载荷(Lc2)，它们之间存在着3-4的因子。采用国产MFT4000型(200纳米直径)划痕仪进行测试，执行ASTM C1624-05的LcN确认标准，所得到的临界载荷数据和国外CSM-200纳米仪器测得的结果具有可比性。建议国内相关单位考虑制定或者修订新的划痕测量国家标准。
  • 摘要：根据离子的性质，离子源可分为气体离子源和金属离子源，金属离子源本身就是一个镀膜源，而充入气体离子源的气体如果是含碳或金属的化合物气体，则可以进行等离子体增强的化学气相沉积，这气体离子源也是镀膜源。如果充入气体离子源的气体是惰性气体，则可以与其它镀膜源一起进行离子辅助镀膜，若充入气体离子源的气体是活性气体，则可以进行离子活化反应镀膜，形成相应的化合物膜。在镀膜前，离子源还可以完成镀前的预处理，如镀膜室和工件加热去气，工件表面离子轰击清洗，表面粗糙化等。荷能粒子与表面的相互作用，中性粒子被离化，此离子被引出加以利用。因此，离子源内的物理过程大致分为离化和引出两部分。在真空镀膜中，镀前的离子轰击去气、离子清洗和离子轰击加热，在镀膜中，与镀膜源配合进行离子辅助镀膜。与上述的溅射情况相似，可以在镀膜室内形成等离子体，进行离子辅助镀膜，这时镀膜室内的真空度不可能高。也可以从气体离子源引来离子束，这样的离子辅助镀膜可以在高真空下进行，这特别适合与电子束蒸发源配合的离子辅助镀膜。
  • 摘要：采用摩擦磨损试验机考察了几类复合硬质薄膜的摩擦磨损行为,结果表明:复合薄膜的摩擦磨损性能均极大提高.CrN基复合薄膜的硬度与抗磨损性能均较CrN薄膜有极大提高;Al/AlN纳米多层膜具有软质Al层和硬质AlN层的交替结构,在摩擦过程中,硬质AlN层可以起到良好的承载作用,软质层可以起到良好的减摩作用,有效的降低了Al/AlN纳米多层膜的摩擦和磨损,具有非常优异的摩擦学性能;Ti-DLC薄膜与Si3N4、钢、Ti-DLC对摩时,均表现出良好的耐磨减摩性能,但摩擦系数与磨损率各不相同。
  • 摘要：串联电阻是太阳能电池的一个重要的参数.基于Lambert W函数，对太阳能电池单二极管模型的电流方程求解串联电阻的解析表达式，在求解过程中无需近似处理，避免了近似处理引入的误差和近似处理适用范围小的问题.运用该解析表达式可以求出太阳能电池I-V特性曲线上每一点对应的串联电阻值，即不同偏压下的串联电阻而非集总串联电阻.实例计算结果表明，用Lambent W函数求解的方法适用于不同类型，不同光照强度下太阳能电池串联电阻的计算。
  • 摘要：制备了结构为ITO/Rubrene(x nm)/C60(45nm)/Alq3(6nm)/Al(150nm)的有机太阳能电池,并研究了阳极修饰层(VOx和MoOx)及加3V偏压对器件性能的影响.实验结果显示,在无阳极修饰层的器件中,Rubrene优化厚度为45nm;插入阳极修饰层后,器件的开路电压增加至约2.4倍,效率增加至3～4倍.分析表明,当Rubrene较薄时,粗糙的ITO表面及沉积在其上的微粒会造成缺陷;当Rubrene较厚时,并不能增加有效的光生激子数量,却增加了器件串联内阻.阳极修饰层增强了内建电场,改善了激子的分离与输运.加偏压处理后,可以除去部分缺陷,改善器件的性能,但对缺陷太少的器件的性能影响不大.
  • 摘要：本文采用中频反应溅射的方法,在玻璃表面沉积高折射率氧化物与低折射率氧化物材料,制备出具有一定光学性能、强附着力的薄膜.利用分光光度计对其光谱分析,并展望了中频反应溅射镀制光学薄膜的发展方向与应用前景.镀膜工艺中，溅射沉积速率是关键，电源功率输出恒定，氢气与氧气的配比以及真空度稳定是溅射速率速率的前提条件，同时镀膜时间的精确控制是能否制备出光学薄膜的最重要的工艺条件.通过设计光谱曲线与分光光度计算测量得到的光谱曲线还存在一定的差距，主要是由于:反应气体与靶材作用得到的材料折射率需要进一步稳定.中频电源受外部电网影响，输出功率有一定的波动.靶材的溅射速率有待提高，减少材料吸收对膜层造成的影响.
  • 摘要：二氧化钒(VO2)在68℃附近存在半导体相和金属相间的可逆相变,伴随着相变,VO2的电阻率和近红外波段透射率产生突变,具有巨大的应用潜力,引起研究人员的广泛关注.根据V02薄膜具有半导体-金属相变性能，伴随着相变的发生，近红外波段的透射率明显降低，而可见光透射率改变不明显，用其在玻璃沉积成薄膜就可以根据温度自动调节近红外波段的透射率的智能玻璃。对于V02薄膜将用于实际应用的智能窗需要满足以下条件，在近红外波段具有较高的开关级；增加开关的清晰度，开关接近室温有效；降低开关的热滞宽度。V02薄膜的相变温度太高阻碍了许多实际的应用，应用于智能玻璃的V02薄膜的相变温度需要降到接近室温，许多研究工作者对制备工艺进行了研究，如退火温度、膜厚、衬底温度、在缓冲层上沉积和系列衬底研究等等。其中Sihai Chen等用反应离子束和通过退火成功获得了约35℃的低温相变的V02纳米结构薄膜。
  • 摘要：本文将介绍热红外辐射涂层的理论基础及其技术的产业化应用.热红外辐射涂层的生产主要包括常温低温红外涂层材料的选择，热红外辐射涂层原料的预处理，热红外辐射涂层的粘结，材料的合成，喷涂与烧结。影响热红外辐射率的因素有粘结剂的种类及含量，红外辐射材料，填料的锻烧。热红外辐射技术是一门既古老又年轻的应用科学，自从1800年英国天文学家赫歇尔发现红外辐射至今，红外技术的发展经历了将近两个世纪。从那时开始，红外辐射和红外元件、部件的科学研究逐步发展，但发展比较缓慢，直到1940年前后才真正出现现代的红外技术。到60年代初期，固体物理、光学、电子学、精密机械和微型制冷器等方面的发展，使红外技术在军用、民用两方面都得到了广泛的应用。在民用上，热红外辐射技术产业以其节能、高效、环保的特点，与太阳能热利用产业一样，时代特征明显，绿色环保，具有极强的生命力，与目前社会需求的经济发展模式具有一致性，因此产业目前处于快速发展的时期。然而热红外线辐射的单元技术提升，需要高水平的基础和应用研究的支持。

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