双放电腔微波-ECR等离子体源增强磁控溅射沉积技术 被引量：12

1

作者 徐军 邓新绿 +2 位作者 张家良 陆文棋 马腾才 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期275-278,共4页

因其设备简单、沉积速率高等特点 ,磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中 .但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物、氮化物膜时 ,为了得到化学配比的膜层 ,薄膜生长表面的反应激活基团、离子等的密度必须足够大 .为此对原有的... 因其设备简单、沉积速率高等特点 ,磁控溅射沉积技术被广泛地用于各种薄膜制备中 .但用反应磁控溅射制备化合物薄膜如氧化物、氮化物膜时 ,为了得到化学配比的膜层 ,薄膜生长表面的反应激活基团、离子等的密度必须足够大 .为此对原有的微波 -ECR等离子体源进行了改造 .研究了双放电腔微波 -ECR等离子体源增强磁控溅射的放电特性 ,并用该方法制备了氮化碳膜 .结果表明 :该方法是一种有效的制备化合物薄膜的技术 ;用该方法制备的氮化碳膜 。 展开更多

关键词 磁控溅射 放电特性 氮化碳膜 等离子体源 薄膜制备 沉积

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离子渗氮新技术的研究现状 被引量：20

2

作者 龙发进 周祎 +2 位作者 康光宇 李鑫鸿 耿漫 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第6期61-64,80,共5页

为了克服传统离子渗氮的一些固有缺点,近些年来出现一些新的离子渗氮技术,如活性屏离子渗氮、等离子体源离子渗氮、离子注入离子渗氮等,本文简要介绍了这些新技术及其原理、特点,总结了这类技术的共性模型。其中,活性屏离子渗氮技术和... 为了克服传统离子渗氮的一些固有缺点,近些年来出现一些新的离子渗氮技术,如活性屏离子渗氮、等离子体源离子渗氮、离子注入离子渗氮等,本文简要介绍了这些新技术及其原理、特点,总结了这类技术的共性模型。其中,活性屏离子渗氮技术和等离子体源离子渗氮技术有着明显的设备和工艺优势,可能成为离子渗氮技术的发展方向。 展开更多

关键词 离子渗氮 活性屏 等离子体源 离子注入

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奥氏体不锈钢低温低压等离子体渗氮 被引量：12

3

作者 王亮 许彬 +2 位作者 于志伟 许晓磊 黑祖昆 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 1999年第3期22-23,27,共3页

利用低压等离子体弧源离子渗氮技术在低压（４×１０^(－１)Ｐａ）、低温 （３５０～４００℃）条件下进行奥氏体不锈钢表面渗氮处理，可在奥氏体不锈钢表面形成硬度高、耐蚀性好，厚度１０μｍ左右的氮在奥氏体中的过饱和固溶体氨... 利用低压等离子体弧源离子渗氮技术在低压（４×１０^(－１)Ｐａ）、低温 （３５０～４００℃）条件下进行奥氏体不锈钢表面渗氮处理，可在奥氏体不锈钢表面形成硬度高、耐蚀性好，厚度１０μｍ左右的氮在奥氏体中的过饱和固溶体氨化层，最高表面氮浓度达到４５％左右。 展开更多

关键词 低压 等离子体 离子渗氮 不锈钢 低温

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等离子浸没离子注入沉积纳米TiN薄膜的机械性能研究 被引量：7

4

作者 万国江 黄楠 +2 位作者 冷永祥 杨萍 陈俊英 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期904-910,共7页

采用等离子体浸没离子注入沉积(PⅢ-D)在不锈钢基底上合成TiN薄膜。对沉积TiN薄膜后的不锈钢试样进行拉伸变形实验,扫描电子显微镜(SEM)原位观察表明在较大塑性变形量下氮化钛薄膜没有剥落和裂纹出现。采用划痕法测得薄膜与基体间有较... 采用等离子体浸没离子注入沉积(PⅢ-D)在不锈钢基底上合成TiN薄膜。对沉积TiN薄膜后的不锈钢试样进行拉伸变形实验,扫描电子显微镜(SEM)原位观察表明在较大塑性变形量下氮化钛薄膜没有剥落和裂纹出现。采用划痕法测得薄膜与基体间有较强的结合力。薄膜的纳米压痕测试显示出很高的纳米硬度和弹性模量值。通过对合成TiN薄膜的TEM结构测试、AFM表面观察、AES成分结果分析,认为该合成薄膜的纳米级晶粒尺寸、致密的表面质量以及成分沿深度的分布是其具有优异的抗塑性变形性能以及高的结合强度的原因。 展开更多

关键词 纳米薄膜 机械性能 TIN 等离子体浸没离子注入沉积

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等离子体源离子渗氮 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢磨损特性的试验研究 被引量：7

5

作者 雷明凯 李有宏 +1 位作者 张仲麟 黄岩 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期206-213,共8页

用等离子体源离子渗氮，即低能（１～３ｋｅＶ）、超大剂量（１０１９～１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ２量级）Ｎ＋注入－同步扩散改性技术，在２８０℃和３８０℃下处理１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢，获得了最大深度分别为１．６μｍ和... 用等离子体源离子渗氮，即低能（１～３ｋｅＶ）、超大剂量（１０１９～１０２０ｉｏｎｓ／ｃｍ２量级）Ｎ＋注入－同步扩散改性技术，在２８０℃和３８０℃下处理１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢，获得了最大深度分别为１．６μｍ和１０．６μｍ，固溶Ｎ的最高原子浓度均约为２５％的Ｎ过饱和面心立方相（γＮ）改性层．销－盘磨损试验表明：在２ｍ／ｓ和较宽负荷范围（等效正应力０．２～２．８ＭＰａ）条件下，高硬度（ＨＫ０．１Ｎ２２００）的γＮ相改性层具有较高的承载能力和较长的耐磨寿命．高度过饱和Ｎ在母相奥氏体中的固溶强化作用，是使等离子体源离子渗氮奥氏体不锈钢耐磨性提高的主要原因． 展开更多

关键词 等离子体源 离子渗氮 奥氏体不锈钢 耐磨性

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真空中聚乙烯膜在纳秒脉冲电压下的沿面闪络特性 被引量：11

6

作者 汤俊萍 邱爱慈 +4 位作者 陈维青 何小平 任书庆 黄建军 李洪玉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1019-1022,共4页

　在高功率离子束二极管中,当利用阳极膜沿面闪络产生的等离子体作为离子束引出源时,其特性对产生离子束的大小和品质有着很大的影响,因此要深入研究阳极膜的沿面闪络特性。主要介绍了所研制的一套适用于沿面闪络特性研究的实验装置和... 　在高功率离子束二极管中,当利用阳极膜沿面闪络产生的等离子体作为离子束引出源时,其特性对产生离子束的大小和品质有着很大的影响,因此要深入研究阳极膜的沿面闪络特性。主要介绍了所研制的一套适用于沿面闪络特性研究的实验装置和测量诊断系统。对离子束二极管中使用的三种厚度聚乙烯薄膜在脉冲电压下的沿面闪络特性进行了实验研究,并对沿面闪络过程中薄膜表面的发光现象作了初步的诊断。 展开更多

关键词 沿面闪络 聚乙烯薄膜 离子束二极管

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端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究 被引量：14

7

作者 潘永强 朱昌 +1 位作者 陈智利 杭凌侠 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期57-60,共4页

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源 ,论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法 ,并对测量结果进行了分析、比较。

关键词 离子束辅助沉积 光学薄膜 端部霍尔等离子体 离子源 工作原理 束流密度

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等离子体源离子渗氮合成硼碳氮薄膜的研究 被引量：3

8

作者 雷明凯 袁力江 +1 位作者 张仲麟 马腾才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期189-192,共4页

采用等离子体源离子渗氮，即低能（1-3keV）、超大剂量（10^(19)～10^(20)ions．cm^(-2)）氮离子注入-同步热扩散技术，在300～500℃处理碳化硼薄膜，合成了硼碳氮三元薄膜．俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明，合成的硼碳... 采用等离子体源离子渗氮，即低能（1-3keV）、超大剂量（10^(19)～10^(20)ions．cm^(-2)）氮离子注入-同步热扩散技术，在300～500℃处理碳化硼薄膜，合成了硼碳氮三元薄膜．俄歇电子能谱和漫反射富氏变换红外光谱分析表明，合成的硼碳氮薄膜是碳硼比固定，氮含量可控的非晶态薄膜．300℃渗氮的薄膜由sp^2型的硼、碳、氮微区构成，而500℃渗氮的薄膜则由sp^3和sP^2型复合的微区组成．较高的渗氮工艺温度促进sP^3型结构的形成，渗氮工艺时间对薄膜结构的影响不显著． 展开更多

关键词 等离子体源 离子渗氮 硼碳氮薄膜

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ZrN单层、多层、梯度层及复合处理层对不锈钢固体粒子冲蚀行为的影响 被引量：6

9

作者 奚运涛 刘道新 韩栋 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期293-298,共6页

对比研究了离子镀ZrN单层、多层、梯度层及其与离子渗氮复合处理对2Cr13马氏体不锈钢抗大小攻角固体粒子冲蚀性能的影响规律,通过硬度、韧性、结合强度、动静态承载能力等特性的综合测试与分析,探讨了表面处理层对不锈钢固体粒子冲蚀行... 对比研究了离子镀ZrN单层、多层、梯度层及其与离子渗氮复合处理对2Cr13马氏体不锈钢抗大小攻角固体粒子冲蚀性能的影响规律,通过硬度、韧性、结合强度、动静态承载能力等特性的综合测试与分析,探讨了表面处理层对不锈钢固体粒子冲蚀行为的作用机制.结果表明,上述4种表面改性层均显著提高了2Cr13不锈钢表面的硬度和抗微切削能力,因而有效改善了2Cr13钢抗30°小攻角固体粒子冲蚀性能.经离子渗氮层上沉积ZrN梯度层的复合处理后,其硬度由表面至基材呈梯度分布,界面应力分布连续性好,承载能力和抗塑性变形能力高,多冲疲劳性能优,能够显著提高基材抗90°大攻角固体粒子的冲蚀能力.然而,ZrN单层、多层、梯度层的抗多冲疲劳性能较差,其抗大攻角固体粒子的冲蚀能力反而不及2Cr13基材. 展开更多

关键词 固体粒子冲蚀 离子镀 离子渗氮 ZRN 梯度层 复合处理

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复合离子束制备氮化物多层膜的抗冲蚀性能 被引量：6

10

作者 金杰 王丽叶 +3 位作者 黄晓林 孟祥宇 陈蕴博 高克玮 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期32-38,共7页

为了在TC4钛合金上获得抗冲蚀性能优良的膜层,利用金属蒸发真空多弧(Metal evaporation vacuum arc,MEVVA)离子源和阴极真空磁过滤弧复合离子束沉积技术在TC4钛合金基材表面制备Cr/Cr-N、Ti/Ti-N、Cr-Ti/Cr-Ti-N、Ti-Al/Ti-Al-N 4种体... 为了在TC4钛合金上获得抗冲蚀性能优良的膜层,利用金属蒸发真空多弧(Metal evaporation vacuum arc,MEVVA)离子源和阴极真空磁过滤弧复合离子束沉积技术在TC4钛合金基材表面制备Cr/Cr-N、Ti/Ti-N、Cr-Ti/Cr-Ti-N、Ti-Al/Ti-Al-N 4种体系的多层膜。采用努普显微硬度计、划痕仪、微粒喷浆冲蚀试验机、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、体式显微镜等仪器对不同体系膜层的力学性能及形貌进行测试表征,对比研究各膜层体系抗冲蚀性能的机理。结果表明:该技术制备的膜层致密、交替层结构明显;不同膜层体系的抗冲蚀性能差异较大,尤以二元金属及其氮化物交替复合多层膜具有较好的抗冲蚀性能,其中CrTi/Cr-Ti-N体系的膜层抗冲蚀性能相比基体提高10.1倍以上,其次为Ti-Al/Ti-Al-N、Ti/Ti-N、Cr/Cr-N,分别提高6.1倍、4.1倍和2.3倍。 展开更多

关键词 MEVVA离子源 阴极真空磁过滤 多元氮化物 抗冲蚀

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全方位离子注入与沉积TiN薄膜的纳米压痕和纳米划擦行为 被引量：5

11

作者 刘洪喜 蒋业华 汤宝寅 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期545-550,共6页

用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜。膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征。合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价... 用等离子体浸没离子注入与沉积(PIIID)复合改性技术在AISI52100轴承钢基体表面合成了高硬耐磨的TiN薄膜。膜层的相组成及其表面形貌分别用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)表征。合成薄膜前后试样的力学性能经纳米压痕和划痕实验评价。XRD结果表明,膜层中主要存在TiN相,择优取向(200),同时含有少量TiO2和钛氮氧的化合物。AFM形貌显示出试样表面TiN呈定向排列,膜层均匀完整,结构致密。纳米压痕测试结果表明,膜层具有较高的纳米硬度和弹性模量,最大值分别达到22.5和330 GPa,较基体分别增长104.5%和50%。根据纳米划痕形貌和划痕深度随划痕位置的变化关系分析出,薄膜在纳米划擦过程中先后经历了弹性变形,弹塑性变形,加载开裂或卸载剥落三个阶段。划擦剥落抗力达到80mN,表明TiN薄膜具有很好的弹性恢复能力和较强的疲劳剥落抗力。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入与沉积 纳米压痕 纳米划擦行为 TIN薄膜 轴承钢

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合成硼碳氮体系薄膜的XPS研究

12

作者 雷明凯 袁力江 +1 位作者 张仲麟 马腾才 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期635-639,共5页

采用 Ｘ 射线光电子谱（ Ｘ Ｐ Ｓ） 分析３００ ～５００‘ Ｃ 等离子体源离子渗氮硼和碳化硼薄膜合成的氮化硼和硼碳氮薄膜利用合成薄膜成分可控的特点， 研究 Ｂ、 Ｃ、 Ｎ 对薄膜的 Ｘ Ｐ Ｓ影响结果表明， Ｘ Ｐ Ｓ分析合成氮... 采用 Ｘ 射线光电子谱（ Ｘ Ｐ Ｓ） 分析３００ ～５００‘ Ｃ 等离子体源离子渗氮硼和碳化硼薄膜合成的氮化硼和硼碳氮薄膜利用合成薄膜成分可控的特点， 研究 Ｂ、 Ｃ、 Ｎ 对薄膜的 Ｘ Ｐ Ｓ影响结果表明， Ｘ Ｐ Ｓ分析合成氮化硼薄膜能够确定其化学组成， 但不能确定ｓｐ２ 和ｓｐ３ 型键合结构特性； Ｘ Ｐ Ｓ 分析硼碳氮薄膜能够确定其成分和结构特性在较高的工艺温度下， 等离子体源离子渗氮合成的硼碳氮薄膜具有ｓｐ２ 和ｓｐ３ 展开更多

关键词 硼碳氮薄膜 等离子体源 离子渗氮 XPS 薄膜

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γ_N相在硼酸缓冲溶液中的腐蚀与钝化性能

13

作者 李广宇 《腐蚀与防护》 北大核心 2017年第9期693-696,709,共5页

采用等离子体源渗氮技术在304L奥氏体不锈钢表面制备高氮面心结构的γ_N相层,利用阳极极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究γ_N相在pH=8.4硼酸缓冲溶液中的腐蚀行为。结果表明:γ_N相的阳极极化曲线呈现出自钝化-过钝化溶解过程,自腐蚀电位... 采用等离子体源渗氮技术在304L奥氏体不锈钢表面制备高氮面心结构的γ_N相层,利用阳极极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究γ_N相在pH=8.4硼酸缓冲溶液中的腐蚀行为。结果表明:γ_N相的阳极极化曲线呈现出自钝化-过钝化溶解过程,自腐蚀电位Ecorr较原始不锈钢提高了75mV,维钝电流密度Jp降低近一个数量级,耐蚀性能明显提高。与原始不锈钢钝化膜相比,γ_N相钝化膜的EIS容抗弧直径及|Z|值增大,相位角平台变宽,其电荷转移电阻Rct增至1.064×107Ω·cm2,双电层电容Cdl降至65.4μF/cm2,说明γ_N相钝化膜更致密,表现为近电容特性。随着浸泡时间增加,γ_N相钝化膜的Rct稳定在107Ω·cm2量级,具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 等离子体源渗氮 高氮面心立方相 钝化膜 电化学腐蚀

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弧光离子源耦合轴向磁场等离子体渗氮处理奥氏体不锈钢 被引量：2

14

作者 刘兴龙 赵彦辉 +4 位作者 蔺增 史文博 巴德纯 于宝海 V.E.Ovcharenko 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1-8,共8页

目的提高奥氏体不锈钢的硬度、抗磨损性能。方法利用弧光离子源耦合轴向磁场,对奥氏体不锈钢表面进行等离子体渗氮处理。通过场发射扫描电子显微镜对渗氮层表面形貌及厚度进行分析。利用球盘式摩擦磨损试验机、维氏显微硬度测试仪对渗... 目的提高奥氏体不锈钢的硬度、抗磨损性能。方法利用弧光离子源耦合轴向磁场,对奥氏体不锈钢表面进行等离子体渗氮处理。通过场发射扫描电子显微镜对渗氮层表面形貌及厚度进行分析。利用球盘式摩擦磨损试验机、维氏显微硬度测试仪对渗氮试样的耐磨损性能及硬度进行分析。使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对渗氮层表面的相结构及成分进行分析。结果当磁场强度低于80Gs时,渗氮层主要以扩张奥氏体相(γN相)为主。随着磁场强度的增加,渗氮层中逐渐析出铁氮化物及氮化铬相,渗氮层厚度出现增加—减小—增加的变化趋势;渗氮层表面显微硬度先增加,当磁场强度为80 Gs时达到最大值1100 HV0.05,而后略有降低。与未渗氮样品相比,渗氮样品的磨损率明显降低,磁场强度为80 Gs的样品磨损率达到最低值。结论弧光离子源耦合到轴向磁场后,不仅大大提高了渗氮效率,对渗氮样品的表面显微硬度及耐磨性也都有明显提高。 展开更多

关键词 弧光离子源 轴向磁场 等离子体渗氮 奥氏体不锈钢 耐磨性 显微硬度

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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

15

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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表面等离子体无掩膜干涉光刻系统的数值分析(英文) 被引量：5

16

作者 董启明 郭小伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期558-564,共7页

表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻... 表面等离子体激元具有近场增强效应,可以代替光子作为曝光源形成纳米级特征尺寸的图像.本文数值分析了棱镜辅助表面等离子体干涉系统的参量空间,并给出了计算原理和方法.结果表明,适当地选择高折射率棱镜、低银层厚度、入射波长和光刻胶折射率,可以获得高曝光度、高对比度的干涉图像.入射波长为431nm时,选择40nm厚的银层,曝光深度可达200nm,条纹周期为110nm.数值分析结果为实验的安排提供了理论支持. 展开更多

关键词 干涉光刻 表面等离子体激元 克莱舒曼结构

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