磁控溅射法

摘要： 采用磁控溅射法,以普通载玻片为基底,制备了不同厚度的金属钛薄膜,在添加光栅掩模版后,制备了钛薄膜光栅。采用控制变量法,重点研究了不同溅射时间(10 min、15 min、20 min、30 min、40 min、50 min)对金属钛薄膜厚度、透过率、电阻率的影响,并测量了所制备的钛薄膜光栅的光栅常数。结果表明,增加溅射时间,在载玻片表面制备的金属钛薄膜的厚度也呈现出增加的趋势。但金属钛薄膜的透过率和电阻率却呈现现相反的趋势,即随着溅射时间的增加而减小;采用分光光度计测量薄膜光栅的光栅常数为0.168 mm.

摘要： 利用磁控溅射法在铜箔上沉积了不同硅、碳含量的硅碳(Si/C)复合薄膜并将其用作锂离子电池负极,探究了硅碳含量比例分别为1.26、0.72、0.52、0.45和0.39的电化学性能,结果表明,当硅含量较高而碳含量较低(硅碳比为1.26)时,其首圈放电比容量最高(3089.50 mAh·g^(-1)),然而其多次循环后的容量保持率最低(46.83%),当碳含量较高而硅含量较低(硅碳比0.39)时,其放电比容量较为稳定,但其放电比容量最低。当硅碳含量比例接近0.5(硅碳比0.52)时,其倍率性能最佳,多次循环后的容量保持率最高(61.73%),且三圈循环的伏安(CV)曲线几乎一致,表明其具有较好的循环稳定性,同时具有较低的内阻(5.98Ω)。

摘要： 目的选取影响氧化铟锡(ITO)薄膜生长关键的3种参数,即薄膜生长的氧气流量、薄膜厚度和热处理退火,系统研究其对ITO薄膜光学和电学性能的影响规律。方法采用直流溅射法,在氩气和氧气混合气氛中溅射陶瓷靶材制备ITO薄膜样品。利用真空热处理技术对所制备的ITO薄膜进行真空退火处理。通过表面轮廓仪测试厚度、X-射线衍射仪(XRD)表征结构、X-射线光电子能谱仪(XPS)分析元素含量、分光光度计测试透过率和四探针测试薄膜方块电阻,分别评价薄膜厚度、光学性能和电学性能,并对比研究热处理对薄膜结构和光电性能的影响规律。结果电阻率随氧气流量的增加呈现出先缓慢后急剧升高的规律,在氩气和氧气流量比为150∶8时,可得到400 nm厚、电阻率为8.0×10^(-4)Ω·cm的ITO薄膜。厚度增加可降低薄膜电阻率,氧气流量的增加可明显改善薄膜透光性。通过真空热处理可提高室温沉积ITO薄膜的结晶性能,较大程度地降低电阻率。在真空热处理条件下增大薄膜厚度可降低薄膜电阻率,氧气流量增加不利于ITO薄膜电阻率的降低。在氩气和氧气流量为150∶6条件下制备的ITO薄膜,经500°C真空热处理后电阻率可达到最低值(2.7×10^(-4)Ω·cm)。结论通过调控氧气流量和厚度来优化ITO薄膜的结构和氧空位含量,低温下利用磁控溅射法可制备光电性能优异的ITO薄膜;真空热处理可提高薄膜结晶性能,通过氧气流量、厚度和热处理温度3种参数调控可获得最低电阻率的晶态ITO薄膜(2.7×10^(-4)Ω·cm),满足科技和工程领域的需求。

摘要： 在机械系统运行中存在的摩擦磨损问题直接影响系统的工作效率、运行可靠性和使用寿命。如何降低摩擦磨损对机械系统运行的影响至关重要。通过特殊的表面处理工艺在关键工件表面沉积耐磨损、自润滑的薄膜在众多的减摩降损方法中效果突出。相较于传统薄膜,高熵合金薄膜具有独特的微观结构和优异的力学性能,在摩擦领域表现出极佳的发展潜力。概述了近年来有关高熵合金薄膜的研究进展。首先介绍了高熵合金薄膜的基本概念和制备方法,论述了这些制备方法的原理、优缺点和适用领域。其中,通过磁控溅射法制备的高熵合金薄膜的表面光滑致密、成分均匀性好、膜基结合强度较高、组织结构可控,该方法已成为高熵合金薄膜最常用的制备方法。重点论述了采用磁控溅射法来调节元素组分、工艺参数、界面结构对高熵合金薄膜的微观结构和摩擦性能的影响,并从耐磨损性和减摩自润滑性等方面分析改善高熵合金薄膜摩擦学性能的关键因素。高熵合金薄膜具有硬质的组织结构、表面光滑致密、膜基结合牢固等特点,这是提升耐磨损性能的关键。通过复合自润滑相或氧化磨损诱导生成致密的润滑膜,可显著改善其减摩性能。总结了目前研究中存在的问题和不足,并就未来高熵合金薄膜在摩擦领域的研究方向进行了展望。

摘要： 为了有效提高柔性薄膜晶体管的电学性能,室温条件下,在聚酰亚胺(PI)衬底上使用H_(f)O_(2)/Ta_(2)O_(5)两种高介电常数材料相结合的叠层结构代替单层Ta_(2)O_(5)作为栅电介质,探究其对器件电学性能的影响。采用磁控溅射法制备薄膜,研究了叠层栅电介质结构中Ta_(2)O_(5)层在不同溅射时长、不同氧氩比条件下对于器件电学性能的影响,并进行H_(f)O_(2)/Ta_(2)O_(5)叠层栅电介质器件与Ta_(2)O_(5)单层栅电介质器件的比较。结果表明,Ta_(2)O_(5)栅电介质层在溅射时长为1 h、氧氩比为10∶90时,器件电学性能达到最佳。叠层栅电介质结构的引入显著提高了器件电学性能,电流开关比为1.27×10^(6),阈值电压为9.1 V,亚阈值摆幅为0.54 V/decade,载流子迁移率为7.03 cm^(2)/(V·s)。

摘要： 概述了二氧化钒的基本特性及应用状况,介绍了二氧化钒的制备工艺,包括溶胶-凝胶法、水热法、磁控溅射法和化学气相沉积法研究现状及优缺点.并对未来如何更加合理的制备二氧化钒给出了自己的见解.

摘要： MgB2超导转变温度可达39 K,结构简单,临界电流密度高.由于MgB2可以承载高电流密度和磁场,从而在超导电子器件领域具有很大的应用潜能.电子器件是以薄膜为基础的,因此制备出性能优越的MgB2超导薄膜尤为重要.文章通过将脉冲激光沉积法、分子束外延法、化学气相沉积法和混合物理化学气相沉积法、电子束退火法与磁控溅射法制备的MgB2超导薄膜进行比较,分析了磁控溅射法的优越性.简述了磁控溅射法制备MgB2超导薄膜的研究现状及掺杂对MgB2超导薄膜性能的影响,对制备高性能的MgB2超导薄膜具有重要的参考价值.

摘要： 提出了一种基于银修饰的微腔型光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针,采用湿法检测,将光纤SERS探针直接放入待测溶液中,以罗丹明6G(R6G)溶液为探针分子,对所制备的光纤SERS探针进行远端实验性能研究.利用氢氟酸化学腐蚀的方法制备了一种微腔型光纤结构,通过控制氢氟酸的腐蚀时间得到了一系列不同腐蚀时间、不同微腔长度的光纤结构.实验研究了光纤结构的微腔长度对光纤SERS探针性能的影响,以浓度为10-3 mol·L-1的R6G溶液为探针分子,通过不断地优化纳米银溶胶与R6G溶液的混合顺序及比例,采用裸光纤微腔结构对混合溶液进行拉曼检测,发现当混合溶液的混合顺序及比例为先后混合等体积的纳米银溶胶和R6G溶液时,此时得到的混合溶液的拉曼信号增强性能最佳.利用得到的混合溶液去寻找拉曼信号增强效果最高时光纤微腔结构的结构参数,实验结果表明,在相同的实验条件下,当光纤放入氢氟酸中腐蚀时间为5 m in时,此时光纤微腔结构的拉曼信号增强效果最佳.在显微镜下测量的多组腐蚀时间为5 min的光纤,其微腔长度平均约为81μm.对得到的光纤微腔结构,采用制备过程可控的磁控溅射技术制备了一系列银纳米薄膜/多模光纤(Ag/M M F)的复合材料.当磁控溅射时间为10 min时,获得了光纤SERS探针(Ag/MMF-10).实验以去离子水配制了不同浓度的R6G溶液,以不同浓度的R6G溶液为探针分子,Ag/MMF-10探针的远端检测限(LOD)低至10-7 mol·L-1.该光纤SERS探针拉曼信号的再现性光谱检测中显示各个特征峰的相对标准偏差(RSD)均小于10％.同时,该光纤SERS探针对浓度为10-6 mol·L-1的R6G溶液的增强因子(AEF)可高达2.64×106.实验结果表明所制备的银修饰的光纤SERS基底具有较高的灵敏度和良好的再现性.因此,该光纤SERS探针在生物医学检测、农残化学分析等痕量检测方面有潜在的应用价值.

摘要： 磁光材料是现代光通信产业中不可或缺的关键功能材料。为了实现光通信器件的小型化,高质量磁光薄膜材料受到关注。软铋矿型Bi_(25)FeO_(40)具有高对称性的立方晶体结构,单位体积所含铋离子浓度高,理论上应具有较强的磁光效应,但却因为磁性偏弱、制备困难等缺点而限制了其应用。本文采用射频磁控溅射法,在掺钇二氧化锆(YSZ)基底上沉积获得具有立方相软铋矿型结构的Bi_(26-x-y)M_(x)N_(y)O_(40)(M,N=Fe,Co,Gd)磁光薄膜,并对其形貌、磁性、透过率、磁圆二色信号等进行表征。结果表明,薄膜均较为平整,厚度约为190 nm,在近红外区的透过率约为60%~70%。薄膜的磁性随着掺杂离子含量的提高逐渐增强。Bi_(13.6)Gd_(2.7)Co_(4.0)Fe_(5.7)O_(40)/YSZ薄膜具有强磁光效应,在716 nm处的磁圆二色光谱信号高达到1710 deg/cm,有望应用于集成光隔离器等光通信器件中。

摘要： 基于磁控溅射法制备用于OLED器件阳极的TiNx薄膜电极.研究了N2流量和溅射功率对TiNx薄膜电阻率和反射率的影响.采用四探针、光学光度计、SEM等测试手段对TiNx薄膜进行了表征.结果表明,TiNx薄膜电阻率为35.6μΩ*cm时性能最佳,制作的OLED器件在5V电压下亮度可到22757cd/m2.

摘要： 采用磁控溅射法制备MoS2基复合薄膜,通过X-ray衍射、拉曼光谱对薄膜晶体结构进行表征,利用纳米压入表征薄膜硬度及弹性模量,通过微动摩擦磨损实验分析在大气环境下的摩擦磨损性能.研究结果表明:MoS2薄膜中复合C、Ti元素可显著降低薄膜的摩擦系数和磨损率.其中,MoS2+C+Ti三元复合薄膜硬度达7.43GPa,其弹性模量及弹性恢复量分别为98.1GPa和61.7％.在大气环境下,法向载荷为10N时MoS2+C+Ti薄膜具有最低的磨损率4.67×10-17m3/N·m.

摘要： 本文采用磁控溅射法在n型单晶硅衬底上沉积了无定型氧化硅薄膜并通过高温退火处理分相形成纳米硅薄膜,制备了基于MOS型阴极结构的纳米硅薄膜平面型冷阴极并测试了电子发射特性.研究了不同氧气氩气流量比对纳米硅薄膜表面形貌及电子发射特性的影响,发现随着溅射过程中通入氧气流量比例的降低,薄膜表面颗粒尺寸逐渐变小,薄膜厚度呈现逐渐增厚的趋势.在18V栅极电压,氧气与氩气流量比为20sccm/20sccm的条件下测得最大的二极管电流密度和发射电流密度分别为4.69mA/cm2和44.6μA/cm2并计算得到最高为0.95％的电子发射效率.

摘要： 采用磁控溅射法,分别在AZ31和Mg-8Li镁合金基片上制备了TiSi/TiSiN/TiSi/TiSiN薄膜.借助X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、X射线小角掠入射(GIXRD)以及涂层附着力自动划痕仪对膜层表面元素含量、膜层结构和晶粒尺寸、表面形貌和膜基结合力进行了分析.结果表明:膜层表面Ti、Si元素比值接近靶材中的Ti、Si原子比,且各元素分布相对均匀,只是在基片边缘处有元素分布过高或过低的现象;膜层衍射峰由基体和TiN构成,晶粒尺寸分别为27.978nm(AZ31)和31.433nm(Mg-8Li);薄膜完整连续,厚度均匀,部分膜层出现弥散分布的白色颗粒;薄膜与基体结合良好,膜基结合力临界载荷分别为7.32N(AZ31)和9.94N(Mg-8Li).

摘要： 针对磁控溅射法制备的离线低辐射(Low-E)银基多层膜,采用场发射扫描电镜的背散射电子像(BSE)结合能谱面扫描分布研究银膜受热产生的团聚形貌与团聚生长导致的成分再分布.结果表明,BSE形貌中的白亮区域为银原子聚集的富银区,相比之下,灰暗区域为贫银区.通过观察随热处理时间延长团聚的形貌变化,并由形貌与成分的对应关系来判断团聚形成过程中银原子的运动轨迹,进而获得银膜团聚的生长规律.最终,通过测试方块电阻随热处理时间的变化,掌握了银膜团聚程度与导电性能的对应关系.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 本文对磁控溅射薄膜晶体制造中铜金属成膜过程中成膜条件对金属薄膜的结构及薄膜表面造成不同程度影响进行了实验探究.主要对金属成膜过程中不同的成膜温度、压力、功率对金属薄膜的结构及薄膜表面形貌影响进行实验确认及探讨这些因素的作用机理,为TFT-LCD生产提供最佳的成膜工艺窗口.

摘要： 一种磁控溅射装置、磁控溅射设备及磁控溅射的方法，该磁控溅射装置包括：靶材承载部，配置为在其上承载靶材；磁体承载部，配置为在其上承载磁体并可驱动所述磁体相对于所述靶材承载部沿预定路径做往复运动；限位传感器，配置为确定所述磁体沿所述预定路径往复运动的终点位置；其中，所述限位传感器确定的所述终点位置在所述磁控溅射装置的工作过程中可沿所述预定路径调整。该磁控溅射装置能够通过对限位传感器位置的调整，来确定磁体往复运动的终点位置，从而改善对靶材轰击的均匀性，避免过早更换靶材带来的浪费，即延长了靶材的使用寿命。

摘要： 一种用于承载一靶材的磁控溅射靶座，其包括磁铁组件、冷却水路及承载件。承载件用于承载磁铁组件及冷却水路并使磁铁组件抵持靶材的表面。磁铁组件包括多排间隔设置的磁柱组，每排磁柱组均包括多个收容在承载件上的磁柱，同一排磁柱组中的所有磁柱的同性磁极的朝向相同以共同形成一磁极，相邻两排的磁柱组形成的磁极相反。冷却水路绕设于该多排磁柱组之间。所述磁控溅射靶座，通过多排间隔收容于承载件上的磁柱组形成多个磁场及绕设于该多排磁柱组之间的冷却水路，增大电离气体分子利用多个磁场撞击靶材表面的有效面积及冷却靶材的有效面积，提升靶材的利用率及冷却效果。本发明还涉及一种具有该磁控溅射靶座的磁控溅射装置。

摘要： 一种磁控溅射装置包括屏蔽罩、基板承载座以及磁控溅射靶，屏蔽罩形成有一第一腔体，基板承载座、基板以及磁控溅射靶位于第一腔体内。基板承载座与磁控溅射靶正对设置，基板安装于基板承载座上，磁控溅射靶枢接在所述屏蔽罩内壁上。磁控溅射靶包括靶座、至少一个靶材、多个磁芯以及磁芯平移机构，靶材固定在所述靶座上，多个磁芯固定在磁芯平移机构上。每两个相邻磁芯的磁性相反。磁芯平移机构包括支撑板、多个辊轴以及传动条，支撑板边缘固定在所述靶座上且与所述靶材平行，多个辊轴设置在该支撑板上并能够相对该支撑板旋转，传动条环绕该多个辊轴以及支撑板设置，磁芯平移机构能够带动多个磁芯相对靶材平移。本发明还提供一种磁控溅射靶。

摘要： 本发明提供一种磁控溅射组件，包括固定盘、旋转驱动机构和设置在固定盘上的磁控管，旋转驱动机构用于驱动固定盘旋转，磁控管包括多个磁极，多个磁极沿多条互相嵌套的螺旋状曲线依次排列，沿任一螺旋状曲线排列的多个磁极的极性与沿相邻的螺旋状曲线排列的多个磁极的极性相反，且沿任一螺旋状曲线排列的多个磁极中位于曲线中心的至少一个磁极的极性与其他磁极的极性相反。本发明提供的技术方案提高了磁控管旋转产生的磁场的场强分布均匀性，进而提高了磁控溅射反应中薄膜沉积速率的均匀性。本发明还提供一种磁控溅射设备和磁控溅射方法。

摘要： 本发明提供一种磁控溅射组件，包括磁控管和靶材，所述磁控管相对于所述靶材固定设置，所述磁控管包括磁极方向相反的内磁极和外磁极，在所述内、外磁极之间形成磁场轨道。本发明还提供一种磁控溅射腔室及磁控溅射设备。本发明不仅可提高磁控溅射组件稳定性，而且还可以增加生成的磁性薄膜的应用频率范围。

摘要： 一种磁控溅射装置、磁控溅射设备及磁控溅射的方法，该磁控溅射装置包括：靶材承载部，配置为在其上承载靶材；磁体承载部，配置为在其上承载磁体并可驱动所述磁体相对于所述靶材承载部沿预定路径做往复运动；限位传感器，配置为确定所述磁体沿所述预定路径往复运动的终点位置；其中，所述限位传感器确定的所述终点位置在所述磁控溅射装置的工作过程中可沿所述预定路径调整。该磁控溅射装置能够通过对限位传感器位置的调整，来确定磁体往复运动的终点位置，从而改善对靶材轰击的均匀性，避免过早更换靶材带来的浪费，即延长了靶材的使用寿命。

摘要： 一种磁控溅射环、磁控溅射环装置及磁控溅射反应器。其中，磁控溅射环包括内环侧壁和外环侧壁，所述内环侧壁具有凸台结构。应用本发明的磁控溅射环可以提高磁控溅射环被溅射的时间，从而减少附着在磁控溅射环装置表面的溅射材料以颗粒形式掉落至基板上，进而提高基片成膜质量。另外，本发明的磁控溅射环的使用寿命高。

摘要： 本实用新型公开了一种磁控溅射门防下垂辅助装置，涉及防下垂技术领域，包括连接体、辅助装置。连接体左端具有调整体，连接体右端固定在磁控溅射门上。辅助装置固定在磁控溅射设备上，连接体与辅助装置位于相对方向，调整体位于辅助装置内，辅助装置与调整体具有一定间隙，辅助说装置包括复位件，复位件具有导向面，复位件为刚性材料，复位件位于调整体一侧，复位件为弧形。本实用新型在打开或关闭磁控溅射门过程中，使得调整体刚性接触复位件对磁控溅射门进行复位，达到保证金属腔体的密封性的目的。其中，调整体和复位件接触过程极为短暂，只有在磁控溅射门密封时才进行接触，极大减小了调整体和复位件的摩擦，有利于长时间保证金属腔体密封性。

摘要： 本实用新型公开一种磁控溅射靶材、磁控溅射靶及磁控溅射设备，涉及磁控溅射技术领域，为解决因磁控溅射靶材的各个区域对应的成膜速度不均匀而导致形成在基板上的膜层的厚度不均匀的问题。所述磁控溅射靶材包括溅射面，溅射面为中部区域凹陷的弧面。当将磁控溅射靶材安装在磁控溅射靶上，在基板上形成膜层时，相比于溅射面的中部区域与基板之间的距离，溅射面的边缘区域与基板之间的距离较小，减小因磁场不均匀而导致对应于溅射面的中部区域的成膜速度与对应于溅射面的边缘区域的成膜速度之差，改善磁控溅射靶材的各个区域对应的成膜速度的均匀性，从而改善形成在基板上的膜层的厚度的均匀性。

摘要： 本实用新型涉及硅薄膜材料的制备领域，具体的说是一种中频磁控溅射法制备纳米硅薄膜的溅射装置。包括真空室、抽气装置，其特征在于：所述溅射真空装置内设有非平衡态向下溅射的平面孪生硅靶，孪生硅靶下方设有基片加热台，基片加热台与孪生硅靶之间设有挡板，基片加热台下方设有一串联的电磁线圈组。本实用新型采用外加电磁线圈连续调整孪生靶的非平衡度，实现了低功耗下纳米硅薄膜高速率的离子辅助沉积，薄膜晶体结构大范围可控、光学带隙可调。