氮气流量对热丝增强等离子体磁控溅射制备CrN_x薄膜组织结构与性能的影响 被引量：6

1

作者 张鑫 周艳文 +3 位作者 高健波 郭媛媛 解志文 吕哲 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期984-990,共7页

采用热丝增强等离子体磁控溅射技术在SKD61钢基体上制备了CrN_x薄膜,并分析研究了不同氮气流量对薄膜相结构、组织形貌、粗糙度、厚度、耐磨性、膜基结合力以及纳米硬度和弹性模量的影响。结果表明:在较宽的氮气流量变化范围内可制备出... 采用热丝增强等离子体磁控溅射技术在SKD61钢基体上制备了CrN_x薄膜,并分析研究了不同氮气流量对薄膜相结构、组织形貌、粗糙度、厚度、耐磨性、膜基结合力以及纳米硬度和弹性模量的影响。结果表明:在较宽的氮气流量变化范围内可制备出厚度均匀、结构致密、高硬度及高耐磨性的CrN_x薄膜。随氮气流量增加,薄膜由Cr2N及CrN双相组成转变为CrN单相。由于复杂相及相取向的存在,氮气流量为90 mL/min的CrN_x薄膜内应力最大,膜基结合力最低。CrN_x薄膜使SKD61钢的纳米硬度、弹性模量及耐磨性能均大幅提高,最高纳米硬度及弹性模量分别达36 GPa,477 GPa。通过对材料韧性的综合评价,氮气流量为75 mL/min条件下所制得的以Cr_2N相为主的薄膜的韧性最佳。 展开更多

关键词 热丝增强等离子体磁控溅射 CRNX薄膜 氮气流量 结构 性能

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感应耦合等离子体增强磁控溅射法制备MoO_(3)高透亲水光学薄膜

2

作者 彭井泉 郑学军 +6 位作者 冯春阳 李方 黄乐 陈立 左滨槐 陈丽娟 贺楚才 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期11118-11125,共8页

将磁控溅射和感应耦合相结合形成感应耦合等离子体增强磁控溅射技术(ICPMS),制备了MoO_(3)高透亲水光学薄膜。使用分光光度计、水接触角测试仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪,分别表征薄膜的光学性能、润湿性能、显微形貌... 将磁控溅射和感应耦合相结合形成感应耦合等离子体增强磁控溅射技术(ICPMS),制备了MoO_(3)高透亲水光学薄膜。使用分光光度计、水接触角测试仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪,分别表征薄膜的光学性能、润湿性能、显微形貌、晶体结构和化学成分。通过正交实验法,以MoO_(3)薄膜的氧钼比、光学透过率、水接触角为指标,探究了感应耦合等离子体(ICP)氧氩比、ICP功率、靶位工作压强和ICP前处理时间工艺参数对MoO_(3)薄膜性能的影响。结果表明:氧氩比是影响性能的主要参数,其次是工作压强,影响最小参数是ICP功率。最优工艺参数是氧氩比400/300、靶位工作压强为0.15 Pa、功率为1500 W、前处理时间为18 min。研究为高透亲水光学薄膜应用,提供具体实验设计和工艺方法指导。 展开更多

关键词 正交实验 感应耦合等离子体增强磁控溅射法 MoO_(3)薄膜 透过率 接触角

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等离子体增强磁控溅射离子镀TiN涂层的研究 被引量：5

3

作者 王玉魁 韩会民 +1 位作者 高路斯 廖勇泉 《真空》 CAS 北大核心 1996年第1期24-29,共6页

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）沉积ＴｉＮ涂层，研究涂层的组织结构和性能。随着氮气分压增加涂层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展。氮气分压对涂层硬度的影响是由膜层相组成变化引起的，由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ... 利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ）沉积ＴｉＮ涂层，研究涂层的组织结构和性能。随着氮气分压增加涂层相组成朝着富氮相及其含量增加的方向发展。氮气分压对涂层硬度的影响是由膜层相组成变化引起的，由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ两相组成的涂层比ＴＩＮ单相涂层的硬度高。由Ｔｉ２Ｎ和ＴｉＮ组成的刀具涂层使切削力下降。 展开更多

关键词 等离子体增强 磁控溅射 刀具 氮化钛 涂层

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铁基体等离子体增强磁控溅射离子镀Ti－TiN涂层的组织结构 被引量：2

4

作者 王玉魁 王传恩 +2 位作者 张兴龙 韩会民 高路斯 《金属热处理学报》 CSCD 1995年第2期24-28,共5页

利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ），先在铁基体上镀一层很薄的钛中间层，继之沉积ＴｉＮ。对膜层进行俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析和透射电镜（ＴＥＭ）分析。结果表明，膜与基体之间有厚约５０ｎｍ的过渡层；膜基界面处... 利用等离子体增强磁控溅射离子镀（ＰＥＭＳＩＰ），先在铁基体上镀一层很薄的钛中间层，继之沉积ＴｉＮ。对膜层进行俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析和透射电镜（ＴＥＭ）分析。结果表明，膜与基体之间有厚约５０ｎｍ的过渡层；膜基界面处有ＦｅＴｉ相；中间层与后继膜交接处Ｔｉ２Ｎ与α－Ｔｉ有取向关系。 展开更多

关键词 等离子体增强 磁控溅射 离子镀 覆层

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N_2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层的影响 被引量：8

5

作者 谢启 付志强 +1 位作者 岳文 王成彪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期161-167,共7页

目的研究N_2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层组织结构和性能的影响,优化TiN涂层的制备工艺。方法在不同N_2流量的条件下,采用等离子体增强磁控溅射法制备TiN涂层。采用3D形貌仪和扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用X射线衍射仪... 目的研究N_2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层组织结构和性能的影响,优化TiN涂层的制备工艺。方法在不同N_2流量的条件下,采用等离子体增强磁控溅射法制备TiN涂层。采用3D形貌仪和扫描电子显微镜观察涂层的表面形貌,利用X射线衍射仪测定涂层的相结构,利用显微硬度计测试涂层试样的硬度,利用球-盘摩擦磨损试验机考察涂层试样的摩擦磨损性能,利用能谱仪分析磨痕表面的化学组成。结果 N_2流量小于61.5 mL/min时,增加N_2流量对总气压和靶电压的影响很小;N_2流量超过61.5 mL/min后,总气压和靶电压均随着N_2流量的增加而显著增大。随着N_2流量的增大,制备的TiN涂层X射线衍射谱中的TiN(111)、TiN(220)衍射峰强度不断增大,TiN(200)衍射峰强度先不变后突然减小。N_2流量约为61.5 mL/min时,制备的TiN涂层试样的致密性最好,硬度最高。N_2流量在50~61.5 mL/min范围内,制备的TiN涂层试样的磨损率较低,最低可达7.4×10^(-16) m^3/(N·m)。当N_2流量超过63 mL/min后,TiN涂层试样的磨损率显著增大。结论 N_2流量对等离子体增强磁控溅射TiN涂层择优取向、硬度及摩擦磨损性能的影响较显著,N_2流量约为61.5 mL/min时,制备的TiN涂层试样的硬度和耐磨性最好。 展开更多

关键词 等离子体增强磁控溅射 TIN涂层 N2流量 迟滞回线 微观结构 摩擦磨损性能

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等离子体增强磁控溅射沉积碳化硅薄膜的化学结构与成膜机理 被引量：5

6

作者 孙文立 徐军 陆文琪 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2311-2316,共6页

以CH4和Ar为工作气体,单晶硅为溅射靶,通过微波电子回旋共振(MW-ECR)等离子体增强非平衡磁控溅射方法在不同的CH4流量和沉积温度下制备了a-Si1-xCx∶H薄膜.利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,X光电子能谱(XPS)和纳米硬度仪等表征方法研究... 以CH4和Ar为工作气体,单晶硅为溅射靶,通过微波电子回旋共振(MW-ECR)等离子体增强非平衡磁控溅射方法在不同的CH4流量和沉积温度下制备了a-Si1-xCx∶H薄膜.利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,X光电子能谱(XPS)和纳米硬度仪等表征方法研究不同沉积参数下薄膜的化学结构、化学配比和硬度的变化.结果表明:室温(25℃)下随CH4流量由5cm·3min-1增加到45cm3·min-1(标准状态)时,薄膜中Si—CH2键,C—H键含量逐渐增加,Si—H键变化不明显;膜中C原子百分比由28%增至76%,Si原子百分比由62%降至19%.当CH4流量为15cm3·min-1时,随沉积温度的升高,薄膜中Si和C原子百分比含量分别为52%和43%,且基本保持不变;膜中Si—H键和C—H键转化为Si—C键,薄膜的显微硬度显著提高,在沉积温度为600℃时达到29.7GPa.根据分析结果,提出了室温和高温下a-Si1-xCx:H薄膜生长模型. 展开更多

关键词 等离子体增强磁控溅射 a-Si1-xCx∶H薄膜 FT-IR 化学结构 硬度 成膜机理

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等离子体增强磁控溅射CrSiN涂层摩擦磨损行为 被引量：7

7

作者 周子超 张豪 +4 位作者 张雪 常伟杰 宋玲玲 黄传 多树旺 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期185-191,共7页

目的基于细晶强化理论,借助新型涂层制备技术获得综合性能优良的CrSiN涂层,研究Si含量对涂层微观结构、力学性能及耐磨性能的影响规律。方法采用等离子体增强磁控溅射技术,制备四种含有不同Si含量的CrSiN涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X... 目的基于细晶强化理论,借助新型涂层制备技术获得综合性能优良的CrSiN涂层,研究Si含量对涂层微观结构、力学性能及耐磨性能的影响规律。方法采用等离子体增强磁控溅射技术,制备四种含有不同Si含量的CrSiN涂层。使用X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和原子力显微镜(AFM),分析涂层的化学成分、晶体结构、微观形貌和表面粗糙度。使用纳米压痕/划痕仪测试涂层的显微硬度、杨氏模量和结合力。使用摩擦磨损试验仪考察涂层的摩擦磨损行为。结果CrSiN涂层中Si含量随着Si靶功率的增加而增加。所有涂层中均未检测到含Si物相,主要由CrN相组成。随着Si含量的增加,CrN(111)衍射峰逐渐减弱直至消失,涂层由疏松的三角锥结构逐渐变为致密平整的CrN纳米晶和Si3N4非晶共存的复合结构,涂层表面粗糙度显著降低,涂层的显微硬度、杨氏模量、结合力及耐磨性能均呈现先增后降的趋势。结论Si含量为18.5%的CrSiN涂层具有最佳的耐磨性能,此时涂层的硬度、杨氏模量、结合力和平均摩擦系数分别约为27 GPa、327 GPa、30 N和0.289。 展开更多

关键词 等离子体增强磁控溅射技术 CrSiN涂层 SI含量 微观结构 力学性能 摩擦磨损

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等离子体增强磁控溅射制备TiAlVSiCN涂层的抗冲蚀性能 被引量：3

8

作者 黄晓林 魏荣华 +2 位作者 林健凉 Robert Castillo 赵文涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期253-259,共7页

目的提高不锈钢基体的抗固体颗粒冲蚀性能。方法在不锈钢基体表面,通过等离子体增强磁控溅射系统(PEMS),采用不同偏压工艺制备TiAlVSiCN纳米复合涂层。通过SEM、HRTEM观察涂层的微观形貌与组织,利用XRD、SAD分析涂层的物相组成与晶体结... 目的提高不锈钢基体的抗固体颗粒冲蚀性能。方法在不锈钢基体表面,通过等离子体增强磁控溅射系统(PEMS),采用不同偏压工艺制备TiAlVSiCN纳米复合涂层。通过SEM、HRTEM观察涂层的微观形貌与组织,利用XRD、SAD分析涂层的物相组成与晶体结构,并通过划痕仪、纳米硬度计以及冲蚀试验机探究不同工艺涂层的结合强度、纳米硬度以及抗冲蚀性能差异。结果采用PEMS制备出一系列不同偏压条件下的TiAlVSiCN涂层,涂层组织致密,呈柱状,主要包括纳米晶Ti(Al,V)(C,N)相和非晶相。偏压显著影响涂层的晶粒尺寸和非晶相分布,高偏压下的涂层主要由20~50 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶及其周围弥散分布的非晶相组成,而低偏压下的涂层主要由100 nm的Ti(Al,V)(C,N)纳米晶和连续分布的非晶相组成。高偏压下制备的涂层厚度超过20μm,纳米硬度可达(34.6±14.1)GPa,具有优良的结合强度(>65 N)和抗冲蚀性能,其抗冲蚀性能相比不锈钢基体提高近8倍。结论通过与偏压参数的匹配控制,PEMS可有效调控纳米复合涂层的组织结构,实现硬度与弹性模量的良好匹配,制备出具有优良抗冲蚀性能、厚度达到20μm以上的TiAlVSiCN纳米晶-非晶复合涂层。 展开更多

关键词 等离子体增强 磁控溅射 TiAlVSiCN 纳米复合涂层 抗冲蚀性能 纳米晶 非晶

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靶电流密度对热丝增强等离子磁控溅射制备Cr_2N薄膜结构与性能的影响 被引量：2

9

作者 张鑫 王晓明 +3 位作者 高健波 郭媛媛 解志文 周艳文 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期3070-3075,共6页

采用等离子体增强平衡磁控溅射技术在316L奥氏体不锈钢基体表面制备了不同靶电流密度条件下的Cr_2N薄膜,并检测分析了靶电流密度对薄膜表面形貌、相结构、力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响。结果表明,薄膜呈致密柱状结构,以Cr_... 采用等离子体增强平衡磁控溅射技术在316L奥氏体不锈钢基体表面制备了不同靶电流密度条件下的Cr_2N薄膜,并检测分析了靶电流密度对薄膜表面形貌、相结构、力学性能、膜基结合力和摩擦磨损性能的影响。结果表明,薄膜呈致密柱状结构,以Cr_2N(111)择优取向为主。当靶电流密度为0.132 mA/mm^2时,WN相与Cr_2N并存;随着靶电流密度的增加,薄膜厚度逐渐增加,硬度、弹性模量略有下降,膜基结合增强。薄膜与基体结合处呈脆性失效。靶电流密度0.132 mA/mm^2时,最高薄膜硬度及模量分别为33及480GPa,且磨损量最小。靶电流密度0.264mA/mm^2时,最大膜机结合力为36.6N。经过镀Cr_2N薄膜后,试样表面硬度、耐磨性明显提高。 展开更多

关键词 等离子体增强磁控溅射 Cr2N薄膜 靶电流密度 结构 性能

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一种等离子体增强非平衡磁控溅射方法

10

《表面技术》 EI CAS CSCD 2008年第6期80-80,共1页

本发明属于材料表面改性技术领域，特别涉及到磁控溅射沉积技术。该技术通过两个相对放置的ECR放电腔磁场线圈产生的磁场和平衡磁控靶磁场在沉积室叠加形成会切场磁场位型，该磁场位型有效地约束ECR放电和平衡磁控靶放电产生的等离子体... 本发明属于材料表面改性技术领域，特别涉及到磁控溅射沉积技术。该技术通过两个相对放置的ECR放电腔磁场线圈产生的磁场和平衡磁控靶磁场在沉积室叠加形成会切场磁场位型，该磁场位型有效地约束ECR放电和平衡磁控靶放电产生的等离子体，在薄膜生长表面形成高密度的离子、激活基团，通过控制基片位置、溅射偏压、沉积偏压等工艺参数， 展开更多

关键词 非平衡磁控溅射 等离子体增强 表面改性技术 磁场线圈 沉积技术 溅射偏压 放电腔 薄膜生长

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热丝增强等离子体辅助渗氮中氮在不锈钢中的扩散与析出机制 被引量：3

11

作者 滕越 周艳文 +5 位作者 郭媛媛 张鑫 张泽 陶思友 陈军 梁英爽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期113-120,共8页

目的研究不同放电电流密度下,渗氮层组织及摩擦学性能随时间的演变规律,以及氮在不锈钢中的扩散与析出机制。方法采用热丝增强等离子体辅助渗氮方法,对奥氏体不锈钢表面进行改性。采用XRD及XPS研究渗氮层相组成及结构;采用SEM观察渗氮... 目的研究不同放电电流密度下,渗氮层组织及摩擦学性能随时间的演变规律,以及氮在不锈钢中的扩散与析出机制。方法采用热丝增强等离子体辅助渗氮方法,对奥氏体不锈钢表面进行改性。采用XRD及XPS研究渗氮层相组成及结构;采用SEM观察渗氮层的横截面形貌,并利用能谱分析氮含量及其随深度的分布情况;分别使用纳米压痕仪、磨损仪及台阶仪研究渗氮层的摩擦学性能。结果当电流密度为0.81mA/cm^2时,短时间(1~2h)渗氮后,不锈钢表面形成单一过饱和固溶体相;渗氮时间增加到4h后,转变为更稳定的Fe4N相,渗氮层厚度达14.2μm,表面硬度达17.81GPa。当电流密度增加到1.25mA/cm^2时,N与金属原子间结合能增加,渗氮1h开始析出CrN和Fe4N相,4h后表面硬度和模量分别达22.88GPa和314.2GPa,磨损量仅为基体的0.53%。结论氮原子在奥氏体中的扩散系数随电流密度成正比增加。当渗氮时间(或热丝电流)增加,渗氮层厚度与维氏硬度明显增加,其增加趋势正比于时间的1/2次幂,结构由单一固溶体相γN转变为固溶体与少量氮化物析出相CrN和Fe4N,渗氮层的摩擦学性能明显提高。 展开更多

关键词 热丝增强等离子体辅助渗氮 奥氏体不锈钢(316L) 氮扩散 氮析出 摩擦学性能

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铀表面N等离子体增强沉积Ti薄膜的湿热腐蚀行为

12

作者 白彬 梁宏伟 +2 位作者 严东旭 刘天伟 肖红 《中国工程物理研究院科技年报》 2006年第1期492-493,共2页

非平衡磁控溅射离子镀和等离子体浸没离子注入及沉积技术在表面改性技术中受到广泛重视。文中利用N等离子体浸没离子注入技术原位增强铀表面离子镀Ti薄膜（磁控溅射沉积5min），制备了含Ti的TiNx薄膜，以降低TiN镀层的脆性，探讨了该薄... 非平衡磁控溅射离子镀和等离子体浸没离子注入及沉积技术在表面改性技术中受到广泛重视。文中利用N等离子体浸没离子注入技术原位增强铀表面离子镀Ti薄膜（磁控溅射沉积5min），制备了含Ti的TiNx薄膜，以降低TiN镀层的脆性，探讨了该薄膜和膜-基界面在96℃、相对湿度96％的大气湿热环境下的腐蚀行为。50keV的N等离子体增强沉积的Ti膜组织致密，形成了部分TiM，在膜-基界面产生了Ti，N，U共混区。 展开更多

关键词 等离子体浸没离子注入 表面改性技术 腐蚀行为 增强沉积 湿热环境 镀TI 薄膜 磁控溅射离子镀

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氦等离子体前处理对多晶硅薄膜性能的影响

13

作者 汝丽丽 孟月东 陈龙威 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2013年第4期398-403,共6页

采用微波电子回旋共振等离子体增强磁控溅射(microwave electron cyclotron resonance plasma-enhanced magnetron sputtering,ECR-PEMS)和电子回旋共振等离子体辅助化学气相沉积(microwave electroncyclotron resonance chemical vapor... 采用微波电子回旋共振等离子体增强磁控溅射(microwave electron cyclotron resonance plasma-enhanced magnetron sputtering,ECR-PEMS)和电子回旋共振等离子体辅助化学气相沉积(microwave electroncyclotron resonance chemical vapor deposition,ECR-CVD)技术,分别在单晶硅片(100)基底上低温制备了多晶硅薄膜.采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪以及原子力显微镜对薄膜微观结构及表面形貌进行表征,研究纯氦等离子体基底前期处理对所沉积薄膜性能的影响.结果表明,氦等离子体前处理技术能大幅提高多晶硅薄膜结晶度和颗粒尺寸,明显改善ECR-CVD法所得多晶硅薄膜的微观结构特性和表面形貌. 展开更多

关键词 等离子体物理 多晶硅薄膜 电子回旋共振 等离子体增强 氦等离子体 磁控溅射 化学气相沉积 薄膜结晶度 纳米材料

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偏压对ECR-微波等离子增强沉积ZrN薄膜的结构及性能的影响

14

作者 刘天伟 董闯 +1 位作者 邓新禄 陈曦 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期424-429,共6页

利用ECR-微波等离子溅射沉积技术加不同偏压在45#钢基体上制备了ZrN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对薄膜的微观组织结构进行了分析。结果表明,无偏压时薄膜为非晶膜,随着偏压的升高,薄膜呈ZrN晶体结构。利用扫描电镜... 利用ECR-微波等离子溅射沉积技术加不同偏压在45#钢基体上制备了ZrN薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对薄膜的微观组织结构进行了分析。结果表明,无偏压时薄膜为非晶膜,随着偏压的升高,薄膜呈ZrN晶体结构。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)测试了薄膜表面形貌。薄膜表面平整,但仍存在局部缺陷;粗糙度(RMS)在0.311—0.811nm之间变化,轮廓算术平均值(Ra)在0.239—0.629nm之间变化。同时利用电化学极化实验在0.5mol/LNaCl溶液中测试了基体及薄膜的耐蚀性能,基体自腐蚀电位Ecorr为–512.3mV,样品Ecorr在–400.3—–482.6mV之间变化,45#钢基体自腐蚀电流Icorr为9.036μA,样品Icorr在0.142—0.694μA之间变化。并讨论了偏压对薄膜的微观组织和耐蚀性能产生影响的原因。 展开更多

关键词 等离子体增强沉积 非平衡磁控溅射 ZrN薄膜 偏压

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热丝和射频等离子体化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜 被引量：6

15

作者 朱清锋 张海燕 +3 位作者 陈易明 陈雨婷 陈列春 杨大勇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1824-1827,共4页

采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积设备（PKHF-CVD），以CH4、H2和N2为反应气体，在较低衬底温度下（500℃），用简单的催化剂制备方法——旋涂法在硅片上涂覆Ni（NO3）2溶液，经热处理及H2还原后的Ni颗粒为催化剂，在硅衬底上制... 采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积设备（PKHF-CVD），以CH4、H2和N2为反应气体，在较低衬底温度下（500℃），用简单的催化剂制备方法——旋涂法在硅片上涂覆Ni（NO3）2溶液，经热处理及H2还原后的Ni颗粒为催化剂，在硅衬底上制备出了垂直于硅片且定向生长的碳纳米管薄膜。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）结果显示，1mol／l的硝酸镍溶液旋涂硅片所得催化剂制得的碳纳米管管径为30-50nm，长度超过4μm，定向性好，并用拉曼光谱（Raman）对不同摩尔浓度Ni（NO3）2溶液条件下制备的碳纳米管薄膜样品进行了表征。 展开更多

关键词 薄膜光学 定向碳纳米管薄膜 低温制备 热丝射频等离子体增强化学气相沉积 旋涂法

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Ti6Al4V表面增强CrN和TiN薄膜 被引量：1

16

作者 司彪 时晓光 +3 位作者 孙琳凡 杜峰 张开策 周艳文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期444-454,共11页

目的研究表面增强氮化铬(CrN)和氮化钛(TiN)薄膜与Ti6Al4V(TC4)基体的适应性。方法采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流,在TC4合金表面制备CrN、TiN薄膜。采用扫描电子显微镜、X–射线衍射仪、纳米压痕仪、洛氏硬度... 目的研究表面增强氮化铬(CrN)和氮化钛(TiN)薄膜与Ti6Al4V(TC4)基体的适应性。方法采用热丝增强等离子体磁控溅射技术,通过改变热丝放电电流,在TC4合金表面制备CrN、TiN薄膜。采用扫描电子显微镜、X–射线衍射仪、纳米压痕仪、洛氏硬度计和摩擦磨损测试仪分别表征薄膜的组织形貌、成分、相结构、内应力、纳米硬度、弹性模量及耐磨性。结果随着热丝放电电流从0 A增加至32 A,等离子体密度增大,薄膜表面形貌由较疏松的四棱锥形转变成致密球形,截面柱状晶排列更加致密;薄膜择优取向从低应变能的(111)取向转变为低表面能的(200)取向;无热丝放电时TiN薄膜内应力高于CrN薄膜,随着热丝放电电流的增大,TiN薄膜内应力逐渐低于CrN薄膜;并且随着热丝放电电流的增大,薄膜的弹性模量与硬度均增大,但相同试验条件下CrN薄膜的弹性模量与硬度均低于TiN薄膜;压痕检测结果表明,薄膜与基体结合完好;低载荷摩擦磨损检测结果表明,硬度及弹性模量较高的TiN薄膜磨损量最低。结论在相同等离子体密度能量轰击下,硬度和弹性模量较高的TiN薄膜内应力增幅较小;低载荷磨损时,弹性模量及硬度较高、内应力较低的TiN薄膜更适用于Ti6Al4V基体的增强改性。 展开更多

关键词 TC4钛合金 等离子体增强磁控溅射 等离子体密度 氮化物薄膜 低载荷摩擦

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辅助方法对热丝CVD金刚石生长速率的影响 被引量：3

17

作者 孙心瑗 周灵平 +3 位作者 李绍禄 李德意 张刚 陈本敬 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期393-397,共5页

在热丝化学气相沉积金刚石系统中 ,通过双灯丝间的热阴极放电产生等离子体 ,对衬底施加正负偏压形成电子促进 ,比较分析了它们及其组合的各种辅助方法对金刚石生长速率的影响。结果表明 ,在以丙酮为碳源、灯丝总功率不变的情况下 ,等离... 在热丝化学气相沉积金刚石系统中 ,通过双灯丝间的热阴极放电产生等离子体 ,对衬底施加正负偏压形成电子促进 ,比较分析了它们及其组合的各种辅助方法对金刚石生长速率的影响。结果表明 ,在以丙酮为碳源、灯丝总功率不变的情况下 ,等离子体可明显增强金刚石的生长 ,其生长速率约为纯热丝法的三倍 ;而正偏压对等离子体辅助沉积金刚石不仅没有增强形核作用 ,而且抑制金刚石的生长 ;电子促进法可以显著提高金刚石的成核密度 ,但并不能提高金刚石生长速率。 展开更多

关键词 辅助方法 热丝 金刚石膜 金刚石多晶球 生长速率 等离子体增强 偏压 热丝化学气相沉积 成核密度

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MW-ECR PE-UMS等离子体特性及对Zr-N薄膜结构性能的影响 被引量：3

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作者 张治国 刘天伟 +2 位作者 徐军 邓新禄 董闯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期3257-3262,共6页

采用静电探针技术对微波电子回旋共振(MW ECR)等离子体进行了诊断,利用等离子体增强非平衡磁控溅射(PE UMS)法在常温下制备了Zr N薄膜,通过EPMA,XRD,显微硬度对膜的结构和性能进行评价.实验结果表明,随氮气流量增加,总的等离子体密度从8... 采用静电探针技术对微波电子回旋共振(MW ECR)等离子体进行了诊断,利用等离子体增强非平衡磁控溅射(PE UMS)法在常温下制备了Zr N薄膜,通过EPMA,XRD,显微硬度对膜的结构和性能进行评价.实验结果表明,随氮气流量增加,总的等离子体密度从8.07×109cm-3增加到8.31×109cm-3然后逐渐减小为7.52×109cm-3;而N2+密度则从3.12×108cm-3线性递增到3.35×109cm-3;电子温度变化不大.对薄膜而言,随N2+密度增大,样品中氮含量增加,而晶粒逐渐变小,当样品中N Zr原子比达到1.4时,薄膜中出现亚稳态的Zr3N4相以及非晶相,在更高氮流量下,整个薄膜转变为非晶态.与此相应,薄膜硬度由最初的22.5GPa增大到26.78GPa然后逐渐减小到19.82GPa. 展开更多

关键词 等离子体特性 结构性能 非平衡磁控溅射 电子回旋共振 等离子体增强 等离子体密度 结构和性能 探针技术 EPMA 显微硬度 温度变化 薄膜硬度 XRD 气流量 氮含量 原子比 非晶相 亚稳态 氮流量 非晶态 减小 增大 样品 静电

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热丝辅助MWECR-CVD法沉积氢化非晶硅薄膜研究 被引量：1

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作者 刘国汉 丁毅 +3 位作者 朱秀红 何斌 陈光华 贺德衍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期986-989,共4页

为了降低a-Si:H薄膜中的氢含量,提高其稳定性,在我们MWECR-CVD系统中引入了热丝装置,热丝对等离子体的热辐射使等离子体升温,既促进了气体的进一步分解和电离,获得较多的低氢原子基团,也减少了活性高硅烷聚合物的生成,从而使薄膜中的(Si... 为了降低a-Si:H薄膜中的氢含量,提高其稳定性,在我们MWECR-CVD系统中引入了热丝装置,热丝对等离子体的热辐射使等离子体升温,既促进了气体的进一步分解和电离,获得较多的低氢原子基团,也减少了活性高硅烷聚合物的生成,从而使薄膜中的(SiH2)n的含量降低。同时,热丝对样品表面提供的热辐射和光辐射也可以进一步降低薄膜的氢含量。实验结果表明,用这种装置沉积的a-Si:H薄膜,氢含量可降低到4.5at%左右,稳定性明显增强,光敏性也有一定改善。 展开更多

关键词 电子回旋共振 等离子体增强化学气相沉积 氢化非晶硅薄膜 热丝 光致衰退效应

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射频放电辅助热丝CVD金刚石生长速率的研究 被引量：1

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作者 孙心瑗 周灵平 +2 位作者 李宇农 易学华 陈本敬 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期460-463,共4页

在传统的HFCVD系统中,引入射频电源后,通过与灯丝或者衬底的连接,组成了射频放电辅助下的四种不同沉积金刚石的生长模式。在各种生长模式下,分别以酒精和丙酮为碳源,沉积出了金刚石多晶球,并就不同辅助模式下的金刚石的生长速率进行了... 在传统的HFCVD系统中,引入射频电源后,通过与灯丝或者衬底的连接,组成了射频放电辅助下的四种不同沉积金刚石的生长模式。在各种生长模式下,分别以酒精和丙酮为碳源,沉积出了金刚石多晶球,并就不同辅助模式下的金刚石的生长速率进行了研究。结果表明,等离子体增强法能够明显促进金刚石的生长,而电子促进法的生长速率最慢,甚至慢于偏压等离子体的生长速率;与等离子体促进增强法相比,偏压等离子体增强法的生长速率也有所变慢,并且随着偏压射频电流的增大,其生长速率越来越慢;而传统热丝法的生长速率与沉积金刚石时所选用碳源的分子结构有很大的关系。 展开更多

关键词 金刚石多晶球 射频放电 等离子体增强 热丝化学气相沉积

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