高功率离子源功率对持续高功率反应磁控溅射沉积Al_(2)O_(3)薄膜的影响

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作者 邹云霄 杨东杰 +3 位作者 刘亮亮 刘瑶瑶 李春伟 吴忠振 《中国表面工程》 北大核心 2025年第2期19-26,共8页

氧化铝膜层在光学和半导体领域具有广泛的应用。持续高功率磁控溅射(Continuous high-power magnetron sputtering)技术在反应溅射时具有较宽的工艺窗口,因此是制备氧化铝膜层的最佳途径之一。但由于C-HPMS较高的Al溅射速度,制备的氧化... 氧化铝膜层在光学和半导体领域具有广泛的应用。持续高功率磁控溅射(Continuous high-power magnetron sputtering)技术在反应溅射时具有较宽的工艺窗口,因此是制备氧化铝膜层的最佳途径之一。但由于C-HPMS较高的Al溅射速度,制备的氧化铝薄膜往往呈现氧含量不足的现象。对此,采用高功率离子源辅助离化氧气,以提升其反应活性,进而增加制备氧化层中的氧含量。研究结果表明,高功率离子源放电可以大幅提升O_(2)气的离化,使得Al和O化合的活性随离子源功率的提高,制备的氧化铝膜层更加致密,沉积速率也得到提升,膜层中的Al/O比例从0.95降低至0.64。同时,制备的氧化铝膜层的透过率68.8%提升至93.1%,耐击穿性能从20.8 V/μm提升至72.4 V/μm,膜层硬度从12.48 GPa提升至14.45 GPa,体现出明显的促进效果。 展开更多

关键词 持续高功率磁控溅射(C-HPMS) 氧化铝 离子源辅助 高功率

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用离子源技术制备类金刚石膜研究 被引量：14

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作者 代明江 林松盛 +3 位作者 侯惠君 朱霞高 李洪武 况敏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2005年第5期16-19,共4页

采用无灯丝离子源结合非平衡磁控溅射的方法,大面积地在不同基体上制备了光滑、均匀的类金刚石(DLC)膜层,用SEM、Raman、XPS、硬度计、划痕仪等手段分析和研究了膜层的形貌、结构及部分性能。结果表明:钛的掺入,有利于减少内应力、提高... 采用无灯丝离子源结合非平衡磁控溅射的方法,大面积地在不同基体上制备了光滑、均匀的类金刚石(DLC)膜层,用SEM、Raman、XPS、硬度计、划痕仪等手段分析和研究了膜层的形貌、结构及部分性能。结果表明:钛的掺入,有利于减少内应力、提高膜/基结合力,膜层的综合性能好,更适合于精密器件的表面改性。 展开更多

关键词 类金刚石膜 无灯丝离子源 非平衡磁控溅射 大面积

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掺钛类金刚石膜的微观结构研究 被引量：13

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作者 林松盛 代明江 +3 位作者 侯惠君 李洪武 朱霞高 林凯生 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期418-421,共4页

采用无灯丝离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在模具钢及单晶硅基体上制备了梯度过渡的掺钛类金刚石(Ti-DLC)膜层,利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等手段对膜层的过渡层、界面及微观结构进行... 采用无灯丝离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在模具钢及单晶硅基体上制备了梯度过渡的掺钛类金刚石(Ti-DLC)膜层,利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等手段对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研究。结果表明:制备的膜层成分深度分布与所设计的基体/Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti-DLC相吻合,在梯度过渡中不同膜层之间界面体现为渐变过程,结合非常良好;少量的Ti主要以纳米晶TiC的形式掺入到非晶DLC膜当中;所制备的膜层具有厚2.9μm、硬度高达25.77 GPa、膜/基结合力44 N-74 N。 展开更多

关键词 掺钛类金刚石膜 微观结构 离子源 非平衡磁控溅射

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电弧离子镀与磁控溅射复合技术制备Ti/TiN/TiAlN复合涂层的组织结构与力学性能 被引量：18

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作者 张启沛 钟喜春 +4 位作者 李春明 郭燕伶 余赟 焦东玲 匡同春 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期195-200,共6页

采用磁控溅射和电弧离子镀技术,在高速钢基体上制备了Ti/TiN/TiAlN复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、微米划痕仪等方法研究了镀覆条件对复合涂层的形貌、组织结构和力学性能的影响。结果表明,离子镀镀覆的过渡... 采用磁控溅射和电弧离子镀技术,在高速钢基体上制备了Ti/TiN/TiAlN复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、微米划痕仪等方法研究了镀覆条件对复合涂层的形貌、组织结构和力学性能的影响。结果表明,离子镀镀覆的过渡层对磁控溅射涂层的显微组织和力学性能有重要影响。例如,新开发的AIP+MS技术制备的复合膜比AIP或MS技术制备的薄膜具有更高的硬度、更好的耐磨性能、更光滑的表面和更强的膜基结合力(大于30N)。由于电弧离子镀TiN过渡层表面的"大颗粒"在磁控溅射沉积TiAlN薄膜时也会结晶长大,组织形貌与膜上的TiAlN相似,提高了其与周围薄膜的结合,电弧离子镀TiN过渡层表面的"大颗粒"负面效应大大弱化。 展开更多

关键词 电弧离子镀技术 磁控溅射技术 复合技术 结合力

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中频磁控溅射沉积梯度过渡Cr/CrN/CrNC/CrC膜的附着性能 被引量：9

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作者 牛仕超 余志明 +3 位作者 代明江 林松盛 侯惠君 李洪武 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1307-1312,共6页

采用中频磁控溅射结合无灯丝离子源技术沉积梯度Cr/CrN/CrNC/CrC膜层,设计两组正交实验对膜层中界面Cr层及梯度层沉积的工艺参数对附着性能的影响进行研究。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)对其表面形貌及梯度成分进行表征;用划痕仪... 采用中频磁控溅射结合无灯丝离子源技术沉积梯度Cr/CrN/CrNC/CrC膜层,设计两组正交实验对膜层中界面Cr层及梯度层沉积的工艺参数对附着性能的影响进行研究。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)对其表面形貌及梯度成分进行表征;用划痕仪、显微硬度计及洛氏硬度计测评其附着性能,并对比两者测评的有效性。所得最优工艺参数为:梯度层沉积偏压100 V,中频功率6.5 kW,真空度0.6 Pa;Cr层的沉积时间、离子源电流及中频功率分别为2 min、4 A和6.5 kW。高中频功率及离子辅助沉积Cr层能有效提高膜层附着力。 展开更多

关键词 CRC 中频磁控溅射 离子源 附着力

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钛合金表面掺金属类金刚石薄膜的摩擦磨损性能研究 被引量：13

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作者 林松盛 代明江 +4 位作者 侯惠君 李洪武 朱霞高 林凯生 牛仕超 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期382-386,共5页

采用阳极层流型矩形气体离子源结合非平衡磁控溅射法在钛合金基体表面制备掺金属类金刚石(Me-DLC)薄膜,通过X射线光电子能谱仪、俄歇微探针、表面形貌仪及扫描电子显微镜等对薄膜结构进行表征,用SRV型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能... 采用阳极层流型矩形气体离子源结合非平衡磁控溅射法在钛合金基体表面制备掺金属类金刚石(Me-DLC)薄膜,通过X射线光电子能谱仪、俄歇微探针、表面形貌仪及扫描电子显微镜等对薄膜结构进行表征,用SRV型摩擦磨损试验机评价其摩擦磨损性能.结果表明,类金刚石薄膜可以提高钛合金基体的承载能力和硬度,对基体材料起到有效的耐磨减摩作用,掺钨类金刚石薄膜的硬度及膜/基结合强度较高,具有良好的耐磨减摩性能,且在膜层承载能力范围内,载荷越高,DLC梯度薄膜的摩擦系数越小. 展开更多

关键词 气体离子源 非平衡磁控溅射 掺金属类金刚石膜 钛合金 摩擦磨损性能

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含氢掺硅类金刚石薄膜的制备及性能表征 被引量：5

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作者 胡芳 代明江 +4 位作者 林松盛 罗顺 侯惠君 石倩 韦春贝 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期47-52,共6页

采用磁控溅射和离子源复合沉积技术,在Si片、模具钢和硬质合金上制备了均匀致密的含氢掺硅类金刚石薄膜。先用正交法优化含氢类金刚石薄膜的制备工艺,然后通过控制中频碳化硅靶的功率密度向含氢类金刚石膜层中成功掺入Si元素。采用扫描... 采用磁控溅射和离子源复合沉积技术,在Si片、模具钢和硬质合金上制备了均匀致密的含氢掺硅类金刚石薄膜。先用正交法优化含氢类金刚石薄膜的制备工艺,然后通过控制中频碳化硅靶的功率密度向含氢类金刚石膜层中成功掺入Si元素。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、硬度计、划痕仪和摩擦磨损试验机等手段测试和研究了膜层的形貌、成分、sp3和sp2含量及其性能。结果表明:优化后含氢类金刚石薄膜的制备工艺为:30mL/min甲烷流量,100V偏压,0.8A离子源电流;所制备的含氢掺硅类金刚石薄膜是非晶结构,膜厚2.20μm,膜/基结合力为30N,膜层硬度达到2039HV。含氢掺硅类金刚石薄膜的摩擦因数受环境湿度变化很小,可应用于精密传动部件提高其使用精度。 展开更多

关键词 磁控溅射 离子源 类金刚石薄膜 非晶 环境湿度

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类金刚石/碳化钨多层膜的制备及其结构 被引量：11

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作者 林松盛 周克崧 代明江 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期434-438,共5页

采用阳极型气体离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在单晶硅及Ti6Al4V钛合金基体上制备掺钨类金刚石多层膜(DLC/WC),利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研... 采用阳极型气体离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在单晶硅及Ti6Al4V钛合金基体上制备掺钨类金刚石多层膜(DLC/WC),利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研究。结果表明:所制备的膜层厚2.7μm,硬度高达3 550HV,摩擦因数为0.139,与Ti6Al4V基体结合力为52 N;W主要以纳米晶WC的形式与非晶DLC形成WC/DLC多层膜,该多层膜仍呈现出类金刚石膜的主要特征。 展开更多

关键词 类金刚石 碳化钨多层膜 微观结构 离子源 非平衡磁控溅射

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阳极线性离子源辅助磁控溅射沉积氮化钛薄膜的研究 被引量：5

9

作者 卢春灿 聂朝胤 +3 位作者 潘婧 贾晓芳 谢红梅 杨娟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期29-32,共4页

采用阳极线性离子源辅助磁控溅射技术,通过改变氮气流量以及离子源功率,在低温(150℃)条件下以不锈钢为基体制备了氮化钛薄膜。采用X射线衍射技术、显微硬度计、球盘式摩擦磨损仪、压痕法研究了薄膜的结构、硬度、耐磨性和结合强度,结... 采用阳极线性离子源辅助磁控溅射技术,通过改变氮气流量以及离子源功率,在低温(150℃)条件下以不锈钢为基体制备了氮化钛薄膜。采用X射线衍射技术、显微硬度计、球盘式摩擦磨损仪、压痕法研究了薄膜的结构、硬度、耐磨性和结合强度,结果表明,采用阳极线性离子源辅助磁控溅射法在150℃低温条件下能制备出具有良好特性的金黄色的氮化钛薄膜。当氮气流量为20sccm、离子源功率为300W时,制备的薄膜硬度达到2039HV,且薄膜的耐磨性与结合强度最佳。离子的轰击作用使薄膜的力学性能得到了较大改善。 展开更多

关键词 阳极线性离子源 磁控溅射 低温 氮化钛 结合强度

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磁场模拟在磁控溅射/阴极弧离子镀中的应用 被引量：5

10

作者 雷浩 肖金泉 +3 位作者 郎文昌 张小波 宫骏 孙超 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期27-44,共18页

针对磁控溅射和阴极弧离子镀沉积技术存在的局限性,采用有限元分析方法(Finite element method,FEM)进行磁场模拟,优化设计外加电磁线圈的结构和磁场分布位形,并应用于磁控溅射沉积透明导电氧化物和阴极弧离子镀沉积硬质薄膜中。分析了... 针对磁控溅射和阴极弧离子镀沉积技术存在的局限性,采用有限元分析方法(Finite element method,FEM)进行磁场模拟,优化设计外加电磁线圈的结构和磁场分布位形,并应用于磁控溅射沉积透明导电氧化物和阴极弧离子镀沉积硬质薄膜中。分析了外加电磁线圈磁场对磁控溅射等离子体辉光变化、磁控靶磁场平衡度/非平衡度、以及线圈位置对等离子体特性和靶材利用率的影响。设计和制作了轴对称磁场和旋转磁场,研究了它们对阴极弧离子镀弧斑运动形貌和薄膜表面大颗粒等特性的影响。通过控制弧斑运动状态,可以得到不同程度的颗粒分布,实现颗粒的可控沉积,减少薄膜表面大颗粒的污染。 展开更多

关键词 外加电磁线圈 磁控溅射 阴极弧离子镀 旋转磁场 弧源设计

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非平衡磁控溅射结合电弧离子镀制备掺杂DLC硬质膜性能研究 被引量：4

11

作者 于大洋 马胜歌 +1 位作者 张以忱 徐路 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第6期43-46,共4页

将非平衡磁控溅射和电弧离子镀工艺相结合,并使用霍尔离子源辅助,制备了过渡层为Cr、掺杂Ti和N的DLC薄膜。对DLC薄膜的表面形貌、内部结构、力学性能以及电学性能进行了分析测试,结果表明:膜层中含有sp2键和sp3键结构,硬度达到HV(20g)2... 将非平衡磁控溅射和电弧离子镀工艺相结合,并使用霍尔离子源辅助,制备了过渡层为Cr、掺杂Ti和N的DLC薄膜。对DLC薄膜的表面形貌、内部结构、力学性能以及电学性能进行了分析测试,结果表明:膜层中含有sp2键和sp3键结构,硬度达到HV(20g)2600以上,摩擦因数接近0.1,电阻高于2MΩ。 展开更多

关键词 硬质膜 DLC 非平衡磁控溅射 电弧离子镀 霍尔离子源

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离子源对中频反应磁控溅射AlN薄膜结构和性能的影响 被引量：2

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作者 刘兰兰 林松盛 +2 位作者 曾德长 代明江 胡芳 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期42-46,共5页

采用离子源辅助中频反应磁控溅射技术在单晶硅及硬质合金基体上沉积AlN薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、薄膜结合强度划痕试验仪等对薄膜结构及性能进行表征,着重研究了离子源对中频反应磁控溅射AlN薄膜... 采用离子源辅助中频反应磁控溅射技术在单晶硅及硬质合金基体上沉积AlN薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、薄膜结合强度划痕试验仪等对薄膜结构及性能进行表征,着重研究了离子源对中频反应磁控溅射AlN薄膜结构和性能的影响。结果表明:离子源的辅助沉积有利于AlN相的合成,当离子源功率大于0.7kW时,AlN沿(100)晶面择优取向明显,当离子源功率为1.3kW时,所沉积膜层有向非晶化转变的趋势。同时,随着离子源功率的增加,所沉积的AlN薄膜致密度和膜/基结合力均显著提高,而膜层沉积速率和硬度则呈先上升后降低的规律。 展开更多

关键词 ALN薄膜 离子源 中频反应磁控溅射 非晶化

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氩离子轰击对中频-直流磁控溅射铝薄膜耐蚀性能的影响 被引量：9

13

作者 王付胜 何鹏 +3 位作者 郁佳琪 胡隆伟 刘燕 陈亚军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期185-194,共10页

目的研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据。方法首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)基体表面制备铝膜,通过电... 目的研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据。方法首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)基体表面制备铝膜,通过电化学方法研究膜层厚度和腐蚀时间对耐蚀性能的影响规律。其次,采用氩离子轰击工艺对膜层进行后处理,探讨氩离子轰击对膜层耐蚀性能的影响,同时利用SEM、EDS、AFM表征界面形貌,并分析耐蚀机理。最后,通过显微硬度仪和微纳米划痕仪测试膜层表面硬度和界面结合性能。结果随着膜层厚度从11.1μm增加至15.9μm,自腐蚀电流密度下降了76.6%,而当厚度由15.9μm增加至20.3μm时,自腐蚀电流密度又下降了24.3%。腐蚀浸泡时间达到24 h时,腐蚀产物在疏松氧化膜内的累积和覆盖阻碍了膜层的腐蚀;在48～72 h时,随着铝膜层相对疏松的腐蚀产物逐渐脱落,腐蚀逐渐加剧;浸泡至96h时,涂层表面出现宏观腐蚀坑。氩离子轰击后,膜层表面粗糙度增加,铝膜层自腐蚀电流密度由未轰击时的1.65×10^(-8)A/cm^2大幅度降低至7.29×10^(-10)A/cm^2。结论随着铝膜层厚度的增加,膜层耐蚀性逐渐增强。膜层在浸泡初期和中期,均具有较强的耐腐蚀性能;浸泡后期,膜层逐渐发生点蚀,耐蚀性能下降。表面氩离子轰击后,膜层的耐蚀性能、显微硬度和界面结合性能显著提高。 展开更多

关键词 中频-直流磁控溅射 铝膜层 氩离子轰击 耐腐蚀性能

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靶电流对掺钨类金刚石膜的结构与摩擦学行为的影响 被引量：2

14

作者 付志强 王成彪 +6 位作者 杜秀军 王伟 邬苏东 于翔 彭志坚 林松盛 代明江 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期250-253,257,共5页

利用真空阴极电弧+磁控溅射+阳极层条形离子源制备了带梯度过渡层的掺钨类金刚石(DLC)膜,并研究了靶电流对掺钨DLC膜结构和性能的影响,结果表明:制备的掺钨DLC膜光滑致密,表面存在1~2μm的液滴。靶电流不大于3.5A时,随着靶电流的增加,掺... 利用真空阴极电弧+磁控溅射+阳极层条形离子源制备了带梯度过渡层的掺钨类金刚石(DLC)膜,并研究了靶电流对掺钨DLC膜结构和性能的影响,结果表明:制备的掺钨DLC膜光滑致密,表面存在1~2μm的液滴。靶电流不大于3.5A时,随着靶电流的增加,掺钨DLC膜的钨含量逐渐增加,但sp3的含量基本不变;靶电流为5A时,制备的薄膜成分接近WC的理想化学计量比,薄膜中的sp3含量增加到48%。当靶电流不大于2A时,靶电流对掺钨DLC膜的显微硬度和摩擦系数影响较小;在高的靶电流条件下,掺钨DLC膜的显微硬度和摩擦系数随着靶电流的增加而明显增大。 展开更多

关键词 掺钨类金刚石 靶电流 结构 力学性能 磁控溅射+阳极层条形离子源

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真空离子精饰镀膜技术研究

15

作者 陈宝清 董闯 吕传花 《电镀与精饰》 CAS 2002年第5期17-19,共3页

黄铜基材装饰件表面采用高能级溅射离子镀 ,镀不锈钢代替电镀钯 -镍合金 ,采用等离子体型阴极弧源 -磁控溅射镀技术在不锈钢镀膜表面上镀制 Ti N/ Au透明陶瓷保护膜 Si O2 、Ti O2 。并对各膜层的硬度、耐蚀性、耐磨性及相结构进行分析。

关键词 真空离子精饰镀膜技术 研究 离子掺金 高能级磁控溅射离子镀 等离子体型 阴极弧源-磁控溅射镀

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WC/DLC纳米多层膜微观结构研究 被引量：6

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作者 王翔 代明江 +2 位作者 戴达煌 侯惠君 林松盛 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期41-44,共4页

阳极层流型气体离子源与非平衡磁控溅射复合技术沉积制备WC/DLC纳米多层膜,并在膜/基间设计了中间过渡层。用扫描电镜、拉曼光谱仪、光电子能谱仪、X衍射仪、透射电镜、干涉显微镜等,对WC/DLC纳米多层膜的微观形貌结构进行分析研究。结... 阳极层流型气体离子源与非平衡磁控溅射复合技术沉积制备WC/DLC纳米多层膜,并在膜/基间设计了中间过渡层。用扫描电镜、拉曼光谱仪、光电子能谱仪、X衍射仪、透射电镜、干涉显微镜等,对WC/DLC纳米多层膜的微观形貌结构进行分析研究。结果表明:沉积的WC/DLC膜层表面致密、光滑细腻;多层调制周期在3～4 nm,多层界面不清晰,形成渐变过渡界面。WC/DLC膜中主要是sp2键中掺杂有一定量的sp3键,WC则以纳米晶结构弥散分布在DLC之中。 展开更多

关键词 非平衡磁控溅射 离子源 WC DLC纳米多层膜 微观结构

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气压对离子源增强磁控溅射制备氮化铝薄膜的影响 被引量：1

17

作者 李鹏飞 陈俊芳 符斯列 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期137-143,共7页

目的制备性能优异的氮化铝薄膜。方法采用射频感应耦合离子源辅助直流磁控溅射的方法制备氮化铝薄膜,在不同的气压下,在Si(100)基片和普通玻璃上生长了不同晶面取向的氮化铝薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力... 目的制备性能优异的氮化铝薄膜。方法采用射频感应耦合离子源辅助直流磁控溅射的方法制备氮化铝薄膜,在不同的气压下,在Si(100)基片和普通玻璃上生长了不同晶面取向的氮化铝薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)分析氮化铝薄膜的结构、晶面取向、表面形貌及薄膜表面粗糙度,使用紫外可见分光光度计测定薄膜的透过率,并计算薄膜的禁带宽度。研究气压的大小对磁控溅射制备氮化铝薄膜微观结构的影响。结果在各气压下,薄膜生长以(100)面取向为主。在0.7 Pa前,(100)面的衍射峰强度逐渐增强,0.7 Pa之后减弱。(002)面衍射峰强度在0.6 Pa之前较大,0.6 Pa之后变小。各气压下薄膜表面均方根粗糙度均小于3 nm,且随着气压的增大先增大后减小,0.7 Pa时最大达到2.678 nm。各气压下所制备薄膜的透过率均大于60%,0.7 Pa时薄膜的禁带宽度为5.4 e V。结论较高气压有利于(100)晶面的生长,较低气压有利于(002)晶面的生长;(100)面衍射峰强度在0.7 Pa时达到最大;随气压的增大,薄膜表面粗糙度先增大后减小;所制备的薄膜为直接带隙半导体薄膜。 展开更多

关键词 气压 磁控溅射 氮化铝薄膜 离子源 粗糙度 直接带隙

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磁控溅射MoS_2-Ni复合膜的结构与性能研究 被引量：6

18

作者 韦春贝 欧文敏 +3 位作者 侯惠君 林松盛 代明江 石倩 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期135-142,共8页

目的提高MoS_2薄膜在大气环境下的摩擦学性能。方法采用离子源复合磁控溅射技术制备了Mo S2-Ni复合膜,通过改变Ni靶功率获得不同Ni掺杂量的复合膜,研究不同Ni掺杂量对复合膜结构及摩擦学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD... 目的提高MoS_2薄膜在大气环境下的摩擦学性能。方法采用离子源复合磁控溅射技术制备了Mo S2-Ni复合膜,通过改变Ni靶功率获得不同Ni掺杂量的复合膜,研究不同Ni掺杂量对复合膜结构及摩擦学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、洛氏硬度计、球-盘式摩擦磨损试验机以及3D轮廓仪,对复合膜显微结构和性能进行研究。结果复合膜以柱状晶结构生长,增加Ni含量可以细化晶粒,使复合膜的结构更加致密。复合膜硬度在250~446HV之间,且随Ni含量的增加,复合膜的硬度提高。复合膜具有良好的膜/基结合力,结合力达到HF1级。MoS_2-Ni复合膜的摩擦系数在0.10~0.23之间,随Ni含量的增加,虽然复合膜的摩擦系数增加,但由于磨损过程形成稳定的转移膜粘着在对磨球表面,因而使得磨损率降低,耐磨寿命提高。结论 Ni掺杂可以提高复合膜的致密度、硬度以及结合力,增强复合膜的耐磨性能。 展开更多

关键词 离子源复合磁控溅射 Ni掺杂 复合膜 硬度 结合力 摩擦磨损

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磁控溅射气体团簇源中团簇形成的DSMC研究

19

作者 张连华 潘小东 +3 位作者 李公平 王晓冬 柳学敏 林巧露 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1032-1036,共5页

利用直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC),模拟了磁控溅射气体团簇源中Cu^+(Cu^-)的含量比例不同的条件下,Cu团簇的尺寸分布.模拟结果表明:随着含量比例的增加,团簇的尺寸分布变窄了,不带电的团簇的比例增加,不带电的铜团簇分布的最大值减小,相... 利用直接模拟蒙特卡洛方法(DSMC),模拟了磁控溅射气体团簇源中Cu^+(Cu^-)的含量比例不同的条件下,Cu团簇的尺寸分布.模拟结果表明:随着含量比例的增加,团簇的尺寸分布变窄了,不带电的团簇的比例增加,不带电的铜团簇分布的最大值减小,相应的带正电荷和带负电荷团簇的比例减小;相同的含量比例下,带正电的团簇的尺寸分布与带负电荷的团簇的尺寸分布基本相同;初始Cu^-比Cu^+的含量比例大时,输出的主要是带负电荷的团簇,带正电荷和不带电的团簇占很小的比例;Cu^-含量比例的增加,负Cu团簇的尺寸分布减小. 展开更多

关键词 DSMC方法 磁控溅射团簇源 团簇的尺寸

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离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响

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作者 赵凤丽 代明江 +2 位作者 林松盛 许伟 侯慧君 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期143-150,共8页

目的研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响。方法采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机... 目的研究离子源功率对a-C:H(Al)薄膜结构及性能的影响。方法采用阳极离子源离化CH_4气体,中频磁控溅射Al靶,通过改变离子源功率,在n(100)型单晶硅及16Mn Cr5钢基体上沉积a-C:H(Al)薄膜。利用扫描电镜、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和表面轮廓仪等设备对a-C:H(Al)薄膜的结构及性能进行表征。结果薄膜的硬度均在1000HV以上。摩擦系数较低,为0.05~0.15。离子源功率为450 W时,薄膜摩擦系数和结合力均出现了最优值,分别为0.05和21.46 N。离子源功率在550 W时,磨损率达到最低值,为3.59×10^(-7) mm^3/(N·m)。结论离子源功率较低时,薄膜表面较疏松,随着离子源功率的增加,薄膜逐渐趋于平整致密。随离子源功率的增加,薄膜的硬度增大,薄膜的结合力先增大后减小,而薄膜的摩擦系数先减小后增大,磨损宽度减小,磨损深度降低,磨损率减小。 展开更多

关键词 类金刚石薄膜 a-C:H(Al)薄膜 中频磁控溅射 离子源功率 结合强度 摩擦学力学性能

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