等离子体辅助反应式脉冲激光熔蚀制备AlN薄膜的低温生长 被引量：9

1

作者 汪洪海 郑启光 +1 位作者 魏学勤 丘军林 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期204-206,共3页

使用等离子体辅助反应式脉冲激光溅射沉积薄膜的方法在Ｓｉ（１１１）和Ｓｉ（１００）基片上已经成功地低温制备出ＡｌＮ多晶膜。实验表明，当脉冲能量密度ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ－２，脉冲频率ｆ＝５Ｈｚ，氮气气压ＰＮ２＝１．３... 使用等离子体辅助反应式脉冲激光溅射沉积薄膜的方法在Ｓｉ（１１１）和Ｓｉ（１００）基片上已经成功地低温制备出ＡｌＮ多晶膜。实验表明，当脉冲能量密度ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ－２，脉冲频率ｆ＝５Ｈｚ，氮气气压ＰＮ２＝１．３３×１０４Ｐａ，基底温度ｔｓｕｂ＝２００℃，放电电压Ｖ＝６５０Ｖ，基靶距离ｄＳ－Ｔ＝４ｃｍ时薄膜的生长速度等于６ｎｍ／ｍｉｎ。ＡｌＮ薄膜的折射率为２．０５，和基底的取向关系分别为：ＡｌＮ（１１０）∥Ｓｉ（１１１）和ＡｌＮ（１００）∥Ｓｉ（１００）。 展开更多

关键词 等离子体辅助 氮化铝 薄膜 低温生长 PLD

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低温等离子体辅助燃烧的研究进展、关键问题及展望 被引量：35

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作者 李平 穆海宝 +3 位作者 喻琳 姚聪伟 许桂敏 张冠军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2073-2083,共11页

利用低温放电等离子体在各种极限条件下实现快速点火,稳定燃烧和提高燃烧效率减小对环境的污染是近年来等离子体应用研究的热点之一。基于相关研究现状,归纳了低温等离子体辅助燃烧的机理,从实验研究、仿真计算、ns重频脉冲电源研制等... 利用低温放电等离子体在各种极限条件下实现快速点火,稳定燃烧和提高燃烧效率减小对环境的污染是近年来等离子体应用研究的热点之一。基于相关研究现状,归纳了低温等离子体辅助燃烧的机理,从实验研究、仿真计算、ns重频脉冲电源研制等各方面,介绍并讨论了这些研究的进展。目前一般认为等离子体化学反应产生的活性基团和气流温升是提高燃烧效率的主要因素,尤其是氧原子对燃烧过程影响较大。作为物质第四态的等离子体具有快速的热效应、比较高的自由电子能量和一些长寿命激发态粒子,且在放电过程中等离子体对流场的影响会改变气体的输运特性。这些共同因素的作用使得燃料气体的电离及输运时间缩短,能够有效降低点火温度,提高燃烧效率,拓展燃烧极限。在实验研究方面,介绍了各研究机构独特的燃烧器设计方案和相关参数,分析了不同电极结构和放电形式对燃烧的影响。最后提出在未来的研究中,应重点关注的问题包括:流动环境下大气压均匀等离子体的产生;大气压低温等离子体的非介入式测量与诊断;等离子体辅助燃烧的建模与仿真;等离子体激发电源的研制。 展开更多

关键词 低温等离子体 等离子体辅助燃烧 超音速气流点火 介质阻挡放电 光谱诊断 层流燃烧

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低温等离子体辅助脉冲直流磁控溅射制备TiN薄膜 被引量：4

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作者 吕起鹏 李刚 +4 位作者 公发全 王锋 卢俊 孙龙 金玉奇 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1192-1196,共5页

采用一种新型的等离子体辅助脉冲直流磁控溅射溅射沉积方法,在低温状态(100℃)下制备了氮化钛薄膜,利用X射线衍射仪、轮廓仪、分光光度计、原子力显微镜对氮化钛薄膜进行了表征,研究了等离子体源在薄膜制备过程中的作用。结果表明采用... 采用一种新型的等离子体辅助脉冲直流磁控溅射溅射沉积方法,在低温状态(100℃)下制备了氮化钛薄膜,利用X射线衍射仪、轮廓仪、分光光度计、原子力显微镜对氮化钛薄膜进行了表征,研究了等离子体源在薄膜制备过程中的作用。结果表明采用该方法可在低温环境下制备高温抗氧化性能良好的氮化钛薄膜。当离子源功率为500 W时,制备的氮化钛薄膜表现良好氮化钛(111)择优取向,薄膜表面粗糙度为1.43 nm,红外反射率可达到90%。 展开更多

关键词 低温等离子体 脉冲直流磁控溅射 氮化钛薄膜 高温抗氧化特性

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表面预处理对钛合金表面低温等离子体氮化的影响 被引量：1

4

作者 李金龙 滕越 +5 位作者 张开策 郭媛媛 吕哲 王亚男 周艳文 李春福 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期132-138,共7页

为提高TC4钛合金表面摩擦学性能,探究酸洗及等离子体预处理对TC4钛合金表面低温等离子体氮化进程的影响。首先采用热丝增强等离子体氮化系统分别对表面酸洗及未酸洗TC4钛合金在氩气气氛下进行等离子体预处理,然后对各种表面预处理的TC4... 为提高TC4钛合金表面摩擦学性能,探究酸洗及等离子体预处理对TC4钛合金表面低温等离子体氮化进程的影响。首先采用热丝增强等离子体氮化系统分别对表面酸洗及未酸洗TC4钛合金在氩气气氛下进行等离子体预处理,然后对各种表面预处理的TC4钛合金实施低温(500℃)等离子体氮化。采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分别分析了试样的截面形貌、氮势分布和物相组成;采用显微硬度计、摩擦磨损仪和轮廓仪测试氮化后TC4钛合金表面的显微硬度、磨痕曲线和摩擦系数,并计算了磨损量。结果表明:低温氮化后TC4钛合金基体组织形貌不变,表面获得厚度约10μm的氮化层。氮化后TC4钛合金的XRD衍射峰均向低角度偏移,表明形成含氮固溶体相。其中酸洗复合30 A等离子体预处理的TC4钛合金氮化后,XRD衍射峰向低角度偏移最明显,偏移量达0.2°。与基体相比,酸洗复合30 A等离子体预处理的TC4氮化表面显微硬度提高至691 HV,磨损量仅为基体的16%。酸洗复合等离子体预处理有效去除TC4钛合金表面氧化层、粗化表面,促进低温等离子体氮化进程,有利于含氮固溶体相形成,从而提高其表面摩擦学性能。 展开更多

关键词 钛合金 低温等离子体氮化 酸洗复合等离子体预处理 摩擦学 显微硬度

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中心电极结构DBD等离子体辅助煤炭池火燃烧特性 被引量：4

5

作者 李平 张博文 +2 位作者 龚鹏 彭超 陶华杨 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3268-3274,共7页

为研究块状煤的高效燃烧,论文搭建了以氧化铝陶瓷作为介质的中心电极结构助燃装置;针对不规则块状煤炭燃烧的放电独特环境,研究了激励源参数和装置结构在特殊工质气体氛围下的系统匹配和介质阻挡放电等离子体辅助煤炭池火燃烧时的放电... 为研究块状煤的高效燃烧,论文搭建了以氧化铝陶瓷作为介质的中心电极结构助燃装置;针对不规则块状煤炭燃烧的放电独特环境,研究了激励源参数和装置结构在特殊工质气体氛围下的系统匹配和介质阻挡放电等离子体辅助煤炭池火燃烧时的放电特性及对燃烧的影响。结果表明:外施峰值电压在12~16k V范围内装置实现稳定放电,放电功率大小与外施电压大小正相关;装置内径为30~60mm,增大内径且电压保持不变,放电功率先增大后减小。介质阻挡放电等离子体介入后煤炭池火燃烧面逐步扩大,燃烧极限得到了拓展,燃烧温度和质量衰减得到明显提升,并与电压大小正相关,助燃前期温度和质量随电压变化明显。 展开更多

关键词 介质阻挡放电(DBD) 低温等离子体 氧化铝陶瓷 池火燃烧 等离子体辅助燃烧

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用于模具行业的等离子体辅助化学气相沉积薄膜强化技术与应用

6

作者 徐可为 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第2期4-5,共2页

探索将气相沉积氮化钛技术用于工模具和精密零部件的表面力化学强化和功能优化已有近30年的历史。2000年美国金 属学会将唯一一项工程材料成就奖授予Moen公司,以表彰其卓有成效地将氮化钛基镀膜技术应用于工业和民用领域。这一事实表明... 探索将气相沉积氮化钛技术用于工模具和精密零部件的表面力化学强化和功能优化已有近30年的历史。2000年美国金 属学会将唯一一项工程材料成就奖授予Moen公司,以表彰其卓有成效地将氮化钛基镀膜技术应用于工业和民用领域。这一事实表明,气相沉积表面陶瓷化技术在当今科技界具有领先的技术优势,其在工业界所产生的经济效益和行业引领作用将成为其未来技术评估的重点。 目前氮化钛镀膜技术已在国际刀具领域形成工业化生产。基本公认的事实是,离子镀用于高速钢刀具效果最好。 展开更多

关键词 模具 氮化钛薄膜 等离子体辅助化学气相沉积 表面强化技术

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等离子体辅助脉冲激光沉积和原位掺杂方法制备稀土掺杂GaN薄膜

7

作者 高昆 卢意飞 +3 位作者 施立群 孙剑 许宁 吴嘉达 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期155-159,共5页

利用基于双激光束双靶共烧蚀的等离子体辅助脉冲激光沉积的化合物薄膜沉积和原位掺杂方法，制备了稀土Er掺杂和Pr掺杂的GaN薄膜。基质膜层中的Ga和N化合成键形成GaN，其组织结构为六角GaN相，膜层具有良好的可见光至近红外的透光性能。... 利用基于双激光束双靶共烧蚀的等离子体辅助脉冲激光沉积的化合物薄膜沉积和原位掺杂方法，制备了稀土Er掺杂和Pr掺杂的GaN薄膜。基质膜层中的Ga和N化合成键形成GaN，其组织结构为六角GaN相，膜层具有良好的可见光至近红外的透光性能。改变两激光束的重复频率比可以获得0．2％～5％不等的Er或Pr的掺杂浓度，CaN基质的化学成键、组织结构和透光性能没有因稀土的掺入而发生明显的变化。 展开更多

关键词 稀土掺杂氮化镓 原位掺杂 激光烧蚀 等离子体辅助脉冲激光沉积 电子回旋共振微波等离子体

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等离子体氟化改性微米AlN填料对环氧树脂绝缘性能的影响 被引量：18

8

作者 律方成 詹振宇 +2 位作者 张立国 焦羽丰 谢庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期3522-3531,共10页

环氧树脂常用于制造盆式绝缘子,其在直流电压下的表面电荷积聚现象严重,成为阻碍直流气体绝缘电气设备研发与应用的主要瓶颈。等离子体技术作为一种高效、可控的改性方法,可以有效改善环氧填料的电气性能。本文采用大气压低温等离子体... 环氧树脂常用于制造盆式绝缘子,其在直流电压下的表面电荷积聚现象严重,成为阻碍直流气体绝缘电气设备研发与应用的主要瓶颈。等离子体技术作为一种高效、可控的改性方法,可以有效改善环氧填料的电气性能。本文采用大气压低温等离子体技术对微米AlN填料进行氟化处理,控制不同的氟化时间,测试改性后的环氧树脂试样的微观形貌、化学组分、电荷特性及沿面闪络特性。实验结果表明:等离子体氟化45min后,填料平均粒径降低26%,填料氟化45min,氟元素占比达到38.55%。随着氟化时间增加,环氧树脂样初始积聚电荷量降低,闪络电压呈现先增加后降低的规律,在对填料氟化45min时,闪络电压提升最明显,较未氟化填料提升了约39.9%,两参数韦布尔分布表明闪络电压分散性也有所降低。研究结果表明了等离子体填料处理提升环氧树脂电气性能的可行性,处理方法高效稳定,性能提升明显,为AlN及其他填料的改性提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 低温等离子体 氟化 微米氮化铝 沿面闪络特性

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低温等离子体对甲烷/氧反扩散火焰影响的实验研究

9

作者 周思引 田园 +2 位作者 聂万胜 郑体凯 石天一 《新能源进展》 2020年第2期91-99,共9页

为探究低温等离子体对甲烷/氧反扩散火焰的影响,通过对同轴式喷注器环缝甲烷射流施加介质阻挡放电产生甲烷等离子体,综合采用多种测量手段实验研究了多种工况下该低温等离子体特性及火焰关键参数的变化。结果显示,放电击穿电压随混合比... 为探究低温等离子体对甲烷/氧反扩散火焰的影响,通过对同轴式喷注器环缝甲烷射流施加介质阻挡放电产生甲烷等离子体,综合采用多种测量手段实验研究了多种工况下该低温等离子体特性及火焰关键参数的变化。结果显示,放电击穿电压随混合比增大而减小,电流脉冲数量和幅值则随混合比增大而先增加后减小;甲烷等离子体呈灰白色,低电压下提高气体流量则放电有所减弱;受等离子体气动效应作用,放电后甲烷射流角有所增大,且电压越高射流角越大,增幅则逐渐减小,过高激励强度下射流发生失稳;等离子体通过改变燃料和氧化剂的掺混而影响甲烷/氧反扩散火焰的形态,使得火焰中心高度总体有所下降,特征长度缩短,释热强度则有所增加,其中小流量、低混合比条件下作用效果更明显;喷注器功率则随混合比上升而先增大后减小。 展开更多

关键词 等离子体辅助燃烧 低温等离子体 甲烷/氧反扩散火焰 气动效应 火焰形态 释热强度

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高能球磨-盐辅助氮化低温合成α-Si_3N_4粉体

10

作者 张晶 李红霞 刘国齐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期739-743,共5页

以硅粉为原料,NaCl-NaF复合盐为反应介质和稀释剂,采用高能球磨-盐辅助氮化法制备出α-Si_3N_4粉体。研究了氮化温度、保温时间、盐硅比及复合盐中NaF含量对合成α-Si_3N_4的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)... 以硅粉为原料,NaCl-NaF复合盐为反应介质和稀释剂,采用高能球磨-盐辅助氮化法制备出α-Si_3N_4粉体。研究了氮化温度、保温时间、盐硅比及复合盐中NaF含量对合成α-Si_3N_4的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对产物的物相组成和显微结构进行了分析表征。结果表明:氮化温度为1 200℃、保温时间为4 h、盐硅比为2∶1、复合盐中NaF含量为10%时,硅粉完全氮化。合成的产物中存在大量的α-Si_3N_4晶须,晶须的直径为40～280 nm,长度为几微米到几十微米;晶须的生长机制为VC机制。 展开更多

关键词 α-Si3N4 低温合成 高能球磨 盐辅助氮化 晶须

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脉冲偏压对低温氮化不锈钢表面结构及摩擦学性能的影响 被引量：6

11

作者 郭媛媛 滕越 +4 位作者 高建波 张鑫 黄选如 谢志文 周艳文 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期902-908,共7页

采用低温等离子体辅助氮化奥氏体不锈钢316L,能够在不破坏其抗腐蚀性能的同时有效提高不锈钢表面的摩擦学性能,研究了不同脉冲偏压下氮化层的结构和摩擦学性能(硬度、摩擦系数和耐磨性)。采用X射线衍射仪研究了脉冲偏压对氮化层相结构... 采用低温等离子体辅助氮化奥氏体不锈钢316L,能够在不破坏其抗腐蚀性能的同时有效提高不锈钢表面的摩擦学性能,研究了不同脉冲偏压下氮化层的结构和摩擦学性能(硬度、摩擦系数和耐磨性)。采用X射线衍射仪研究了脉冲偏压对氮化层相结构的影响;采用光学显微镜和扫描电镜分别观察了氮化层表面和横截面的形貌,并利用能量色散谱测量了氮化层中氮含量及其分布;基于纳米压痕和摩擦磨损结果,研究了脉冲偏压对氮化层摩擦学性能的影响。结果表明:低温氮化后,不锈钢表面形成一层无氮化物析出的单一过饱和固溶体相——扩展奥氏体γN,晶格常数随偏压的增加由0.359增至0.395nm。当脉冲偏压为-300 V时,氮化层厚度达9.45μm,表面硬度达21.0 GPa,摩擦系数降低至0.09,耐磨性能获得显著提高。 展开更多

关键词 低温等离子体辅助氮化 奥氏体不锈钢316L 扩展奥氏体 硬度 耐磨性

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GaN薄膜低温外延的ECR-PAMOCVD技术 被引量：16

12

作者 徐茵 顾彪 +2 位作者 秦福文 从吉远 杨树人 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期37-39,共3页

给出了用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学汽相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）技术和在低温（≤６００℃）、极低气压（≤１Ｐａ）下生长ＧａＮ外延膜的装置、工艺及实验结果。并与以往的ＧａＮ外延技术进行了比较，说明了这... 给出了用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学汽相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）技术和在低温（≤６００℃）、极低气压（≤１Ｐａ）下生长ＧａＮ外延膜的装置、工艺及实验结果。并与以往的ＧａＮ外延技术进行了比较，说明了这种新的低温外延技术的独特优点。 展开更多

关键词 氮化镓 MOCVD 等离子体 低温外延

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氮化硼光电薄膜材料的制备及其性能研究 被引量：5

13

作者 祁英昆 张溪文 +6 位作者 郝天亮 董博 沈鸽 杜丕一 翁文剑 赵高凌 韩高荣 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期510-512,540,共3页

本文通过热丝辅助等离子体增强化学气相沉积法 (HF PECVD)在单晶硅片和石英片衬底上分别成功生长了氮化硼薄膜材料。用X射线衍射 (XRD和傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析了薄膜样品的结构和组成 ,用扫描电镜 (SEM)观察了薄膜样品的表面形... 本文通过热丝辅助等离子体增强化学气相沉积法 (HF PECVD)在单晶硅片和石英片衬底上分别成功生长了氮化硼薄膜材料。用X射线衍射 (XRD和傅立叶变换红外光谱 (FTIR)分析了薄膜样品的结构和组成 ,用扫描电镜 (SEM)观察了薄膜样品的表面形态 ,用紫外—可见光分光光度计 (UV)研究了薄膜样品的紫外吸收特征 ,并确认薄膜样品的光学能隙。此外 。 展开更多

关键词 光电薄膜材料 制备 性能 氮化硼 热丝辅助等离子体增强化学气相沉积 紫外吸收 衬底预处理 半导体材料

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玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜研究 被引量：2

14

作者 王文彦 秦福文 +5 位作者 吴爱民 宋世巍 李瑞 姜辛 徐茵 顾彪 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期880-884,共5页

采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积（ECR-PEMOCVD）方法在康宁7101型普通玻璃衬底上沉积了GaN薄膜,利用反射高能电子衍射（RHEED）、X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和霍尔测量系统对样品进行了检测,研究了... 采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积（ECR-PEMOCVD）方法在康宁7101型普通玻璃衬底上沉积了GaN薄膜,利用反射高能电子衍射（RHEED）、X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和霍尔测量系统对样品进行了检测,研究了其结晶性和电学特性随沉积温度的变化。结果表明,当沉积温度为250-430℃时,得到的GaN薄膜都呈现高度的c轴择优取向,结晶性较好;薄膜表面形貌较为平整且呈n型导电。 展开更多

关键词 电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积 氮化镓 低温沉积 玻璃衬底

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