在Si(111)上磁控溅射碳化硅薄膜的H2退火效应
电子工艺用气体在磁控溅射制备中的应用
电子工艺用气体在磁控溅射制备中的应用磁控溅射是一种常见的薄膜制备技术,它可以通过在真空环境下使用高能粒子来制备高质量、均匀且坚固的薄膜。
在磁控溅射过程中,使用的气体起着关键的作用,用于调节薄膜的成分、结构和性能。
本文将介绍电子工艺用气体在磁控溅射制备中的应用及其重要性。
一、氩气在磁控溅射中的应用氩气是最常见的磁控溅射气体之一,广泛应用于金属薄膜的制备过程中。
氩气具有较低的原子质量和较高的能量传输效率,因此可以提供足够的能量来碰撞靶材,并将其溅射到基板上形成薄膜。
氩气的高能量和较小的离子半径使得其具有较高的溅射效率和较好的薄膜成分控制能力。
在溅射过程中,氩气的氣體壓力對於溅射效果和薄膜成分具有重要影响。
合适的气压可以改变氩气离子的浓度和能量,进而调节薄膜的成分和性能。
过高或过低的气压都可能导致薄膜结构的变化,进而影响薄膜的质量和性能。
二、氧气、氮气和氢气在磁控溅射中的应用除了氩气,氧气、氮气和氢气也经常在磁控溅射中使用。
氧气可以用于制备氧化物薄膜,如氧化锌、氧化铁等。
通过调节氧气气压和靶材的成分,可以很好地控制薄膜的氧化程度,从而调节其导电性、磁性和光学性能。
氮气是制备氮化物薄膜的重要气体。
在氮气的辅助下,靶材中的金属原子与氮气反应,并形成氮化物复合材料。
这些氮化物薄膜具有优异的硬度、导热性能和耐腐蚀性能,因此在超硬膜、陶瓷薄膜和防腐蚀膜等领域有广泛的应用。
氢气在磁控溅射中的应用主要是通过氢气在薄膜表面的作用来改善薄膜的性质。
氢气可以使薄膜表面发生氢解反应,从而形成氢化物薄膜。
这些氢化物薄膜具有较低的摩擦系数、较好的导电性和透明性能,在润滑剂和导电膜方面有着广泛的应用。
三、其他气体的应用除了氩气、氧气、氮气和氢气,还有其他一些气体在磁控溅射中有不同的应用。
例如,二氧化硅薄膜制备中可以使用二氧化硅气体,二氧化硅薄膜具有良好的耐磨损性和绝缘性能,广泛应用于光学器件和电子器件中。
总结:电子工艺用气体在磁控溅射制备中发挥着关键作用,不同的气体可以调节薄膜的成分、结构和性能。
磁控溅射 氧化镍 退火
磁控溅射氧化镍退火磁控溅射是一种常用的薄膜制备技术,可以在材料表面形成均匀、致密的薄膜。
而氧化镍是一种重要的功能材料,具有优良的电学、磁学和光学性能。
本文将探讨磁控溅射制备氧化镍薄膜后的退火过程及其影响。
磁控溅射是一种利用高能离子轰击材料靶材,使其表面离子溅射的技术。
在磁场的作用下,离子在真空环境中加速并击打在靶材上,使靶材表面的原子或分子被击出并沉积在基材上,形成薄膜。
磁控溅射制备的氧化镍薄膜通常具有较高的结晶度和致密度,具备优良的物理和化学性能。
然而,磁控溅射制备的氧化镍薄膜通常在制备过程中存在一定的缺陷和残余应力。
为了改善薄膜的性能和稳定性,需要进行退火处理。
退火是通过加热薄膜样品,使其达到一定温度,然后缓慢冷却的过程。
这个过程可以消除薄膜中的缺陷和残余应力,提高薄膜的结晶度和致密度,从而改善其物理性能。
退火过程中的温度和时间是影响氧化镍薄膜性能的重要因素。
一般来说,温度较高、时间较长的退火处理可以获得更高的结晶度和致密度。
然而,过高的温度和过长的时间可能会导致薄膜晶粒长大过快,从而降低薄膜的质量。
因此,在确定退火条件时需要进行合理的选择和优化。
在退火过程中,氧化镍薄膜的晶粒会发生重新排列和再结晶的过程。
这个过程会使薄膜内部的晶粒变得更大,晶界变得更清晰。
同时,退火还可以消除薄膜中的一些缺陷,如空隙和晶界错配。
这些缺陷的消除有助于提高薄膜的电学、磁学和光学性能。
退火过程还可以改善氧化镍薄膜的机械性能。
磁控溅射制备的薄膜通常具有一定的残余应力,这会影响薄膜的稳定性和可靠性。
通过退火处理,薄膜内部的应力可以得到释放和平衡,从而提高薄膜的机械强度和耐久性。
磁控溅射制备的氧化镍薄膜需要经过退火处理才能获得更好的性能。
退火能够改善薄膜的结晶度和致密度,消除缺陷和残余应力,提高薄膜的物理、化学和机械性能。
因此,在氧化镍薄膜的制备和应用过程中,退火是一个重要的工艺步骤,需要合理选择退火条件并进行优化。
退火温度对磁控溅射制备的β-FeSi2薄膜的影响
S M ; RBS E
2 实
验
衬底 的清洗 :先用 丙酮超声清 洗 lmi O n除去油污 , 然后用 去离 子水冲洗干 净 , 放入无 水 乙醇 中再超 声清洗 lmi,再用 去离 子水冲洗干 净 ,放 入干燥箱烘 干 。 O n 样 品的 制备:基底 采用 S ( 0 ) i 10 ,经过清洗 后用溅 射法 进行 薄膜 生长 。薄膜 的生 长条件 是 :F e靶 纯度 为 9 . % ,本 底 真 空 度 优 于 20 ~ a 溅 射 气 体 为 99 5 .x1 P , 0
射 时间、溅射气压 以及退火温度等条件的影响, 本文将主 要研究退火温度对磁控溅射制备 ̄F S2 -e i 薄膜结构的影响。
研 究,利用扫描 电镜 ( E ) S M 对样 品表 面的显微 结构 进 行表征 ,结果表 明,在 9 0 o ℃条件 下退 火能够得到质 量
很好 的 BF S2 .ei薄膜 ,超 过这一温度 p相将 开始 向 a相
要 : 采 用磁 控 溅射 的 方法 ,在 高真 空条件 下 ,沉
薄膜 的结构及 光 电特性进行 了基础性研 究 ,并首 次测试 出薄膜在强磁场3T 巨磁阻达 ̄4 %t” 但采用磁控溅 0下 U0 。
积金属 F e到 S(0 ) i 0衬底 上 ,然后通 过真 空退 火 炉在 不 1 同温度条 件 下对样 品进 行热 处理 ,直接 形成 了 pF s2 .e i
温度 范 围 内退火 2 ,退 火过程 中真空度 ≥2 x 1一 a h . 0 P 。 0
退火对磁控溅射alcrnbsitiv高熵合金氮化薄膜性能的影响
DOI: 10.19289/j.1004-227x.2020.05.005 退火对磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜性能的影响万松峰*,丁佳伟(东莞职业技术学院机电工程系,广东东莞523808)摘要:研究了退火温度对磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜组织与性能的影响。
通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和纳米压痕仪考察了薄膜的形貌、元素含量、物相成分和显微硬度。
通过干式切削304不锈钢,考察了镀膜TNMG160404R刀具的刀腹磨损和切削工件的表面粗糙度,比较了退火前后镀膜刀具的切削性能。
结果表明:磁控溅射AlCrNbSiTiV高熵合金氮化薄膜的主要是面心立方晶相结构,具有良好的高温稳定性。
退火温度为600 °C时,薄膜显微硬度高,刀具磨损小,切削工件的表面粗糙度低。
关键词:铝铬铌硅钛钒;高熵合金氮化物;磁控溅射;退火;物相成分;高温稳定性中图分类号:TG13; TG174.44 文献标志码:A 文章编号:1004 – 227X (2020) 05 – 0263 – 06Effect of annealing on properties of AlCrNbSiTiV high-entropy alloy nitride films prepared by magnetron sputtering // WAN Songfeng*, DING JiaweiAbstract:The effect of annealing temperature on microstructures and properties of a magnetron-sputtered high-entropy alloy (AlCrNbSiTiV) nitride thin film was studied. The morphology, elemental composition, phase constitution, and microhardness of the thin film were characterized using scanning electron microscope, energy-dispersive spectrometer, X-ray diffractometer, and nanoindenter. The wear of TNMG160404R cutter with the thin film after being used to cut 304 stainless steel in dry condition and the roughness of the workpiece after being cut were examined. The cutting performance of the cutter before and after being annealed was compared. The results showed that the magnetron-sputtered AlCrNbSiTiV high-entropy alloy nitride thin film had a face-centered cubic phase structure and good high-temperature stability. When the annealing temperature was 600 °C, the surface microhardness of the thin film was high, the wear of the cutter was small, and the roughness of the cutting face was low.Keywords:aluminum–chromium–niobium–silicon–titanium–vanadium; high-entropy alloy nitride; magnetron sputtering; annealing; phase composition; high-temperature stabilityFirst-author’s address:Department of Mechanical and Electrical Engineering, Dongguan Polytechnic, Dongguan 523808, China随着科技的进步和工业的发展,人们对材料性能的要求越来越高。
磁控溅射niox退火温度
磁控溅射niox退火温度
磁控溅射是一种常见的薄膜沉积技术,而Niox是一种氧化镍化合物。
在磁控溅射Niox的过程中,退火温度是一个重要的参数,它会影响薄膜的结晶度、晶粒大小、表面形貌和电学性能等方面。
首先,退火温度的选择与薄膜的应用有关。
在一些情况下,较高的退火温度可以提高薄膜的结晶度,改善其电学性能,但在其他情况下,过高的温度可能导致薄膜氧化、晶粒长大过度等问题。
因此,需要根据具体的应用需求来选择合适的退火温度。
其次,退火温度还与薄膜的制备工艺参数有关。
在磁控溅射Niox薄膜的制备过程中,通常会有不同的沉积温度、沉积时间、基底材料等参数,这些参数都会影响到最终退火温度的选择。
需要综合考虑这些参数,确定最佳的退火温度。
此外,退火温度还与薄膜的性能要求有关。
比如,如果需要薄膜具有较高的磁性能,可能需要选择较高的退火温度来实现所需的磁性能;如果需要薄膜具有较好的稳定性,可能需要选择较低的退火温度来避免薄膜的氧化和退火过度等问题。
综上所述,磁控溅射Niox薄膜的退火温度选择需要综合考虑应
用需求、制备工艺参数和薄膜性能要求等因素,以达到最佳的效果。
在实际操作中,通常需要通过实验和测试来确定最佳的退火温度,
以获得符合要求的Niox薄膜。
磁控溅射zno薄膜的退火热力学行为研究
磁控溅射zno薄膜的退火热力学行为研究磁控溅射的ZnO薄膜退火已成为当今材料科学领域的一个热门话题。
ZnO薄膜具有良好的非导电性、良好的电磁屏蔽性以及优异的光学性能,具有潜在的应用价值。
但是,由于它们的强烈的热衰减和低折射率,必须采取热学处理手段来调节其物理性能。
本文的研究目的是研究由磁控溅射技术制备的ZnO薄膜的热学处理行为,以更好地了解其结构和性能。
磁控溅射制备的ZnO薄膜使用适当的温度和时间进行热处理后,其结构和性能会有明显的改变。
通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光学表征技术对ZnO薄膜的热学行为进行了详细的研究。
XRD结果表明,在低温下,晶粒的粒度大小在3 nm6 nm 之间,在高温下,晶粒粒度增大。
SEM和TEM结果显示,薄膜表面晶粒越来越均匀。
光学表征技术发现,热处理后,薄膜的表面平整度和反射率均有所提高。
此外,仪器测量也表明,随着温度的升高,薄膜的透射率也有所提高。
以上结果表明,磁控溅射ZnO薄膜的退火热力学行为有利于改善薄膜的结构和性能。
为了更好地控制薄膜的特性,需要综合考虑薄膜的物理化学特性,采用合理的制备工艺参数,实现对ZnO薄膜性能的改善。
未来的研究将继续深入研究磁控溅射ZnO薄膜的热力学性能,从而为ZnO薄膜的应用提供技术支持。
综上所述,磁控溅射ZnO薄膜的退火热力学行为已成为当今材料科学领域的热门研究话题。
本文研究了ZnO薄膜在不同温度和处理时间下的热力学行为,包括晶斑大小、表面光学反射率和透射率等。
通过对磁控溅射ZnO薄膜的热力学行为的研究,将有助于进一步了解其电磁屏蔽性能以及其它性能,为其它应用提供技术支持。
磁控溅射的基本原理
磁控溅射的基本原理磁控溅射(Magnetron Sputtering)是一种常用的薄膜沉积技术,它利用磁场作用下带电粒子与靶材表面碰撞的原理,将靶材上的原子或分子从靶材表面剥离,并沉积在基板上,形成所需厚度的薄膜。
下面将详细介绍磁控溅射的基本原理。
磁控溅射的基本原理可以分为三个过程:离子的生成,离子的传递和离子的沉积。
首先是离子的生成。
在磁控溅射的装置中,有一个靶材和一个被溅射物质传递靶表面的惰性气体(如氩气)的环境。
当引入氩气后,通过高频或直流的电压,靶材上的电子和离开靶材的惰性气体分子相互碰撞,产生等离子体。
在等离子体中,极少数氩气离子经过碰撞获得足够的能量,径直飞向靶材表面,并撞击靶材表面的原子或分子。
接下来是离子的传递。
在磁控溅射的装置中,靶材和基板之间存在一个较大的电势差,离开靶材的离子被电场加速,并通过磁场的约束,在磁场中做环状运动。
这个磁场通常由两组磁铁产生,其中一组产生定向的磁场,另一组产生短距离的磁场。
定向的磁场使离子在垂直于靶表面的方向上形成拉平的运动轨迹,而短距离的磁场使离子在平面上做环状运动。
这样,离子在磁控溅射装置中可以延长从靶材到基板的传输时间,增加碰撞次数,提高沉积效率。
最后是离子的沉积。
离子在经过磁场约束后,到达基板表面。
由于离子的能量较高,当离子与基板表面的原子或分子相碰撞时,会将靶材上的原子或分子剥离并沉积在基片上,形成薄膜。
同时,由于基板表面上的原子或分子还存在较高的热振动能量,使得沉积的原子或分子可以有效地扩散到基板的表面,并与其他原子或分子相互结合,形成致密的薄膜结构。
总的来说,磁控溅射的基本原理是利用磁场作用下的离子传输和离子的沉积过程。
通过调节磁场强度、气体压强、靶材和基板的距离等参数,可以控制离子能量和角度等,从而实现对薄膜沉积过程的精确控制。
磁控溅射技术具有高沉积速率、较高的沉积温度、良好的薄膜质量和较好的控制能力等优点,在光电、显示、信息存储和微电子等领域得到了广泛应用。
在(111)Si衬底上磁控溅射纳米SiC薄膜的退火效应
i s go Ol t e S 1 ) u s ts b rdo fe u n y ma n t p t i t rol tm f n rwn l — p i( 1 s b tae y a i rq e c g ern s u tr g a o i e h n y 1 r o en l l
b y ma n t o p te i g m eh d g e r n S u t rn to
AN Xi . Z a HU AN G Hu —h o YANG i XUE h n - h n, L i a , z L. C e g s a I Hu ix a g a- in
摘要 :用射频磁控溅射法在常温硅衬底上 制备 出了纳米碳化硅薄膜 ,并研 究 了退火温度对薄膜
磁控溅射薄膜淀积工艺原理
磁控溅射薄膜淀积工艺原理
磁控溅射薄膜淀积工艺是一种物理气相沉积(PVD)的方法,其工作原理可以简要概述为以下几个步骤:
1. 电子加速和电离: 在高真空的环境下,入射离子(通常为氩离子,Ar+)
在电场的作用下轰击靶材。
与此同时,电子在飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生新的Ar+离子和电子。
2. 电子束缚和二次电子发射: 新产生的电子在电场和磁场的作用下产生漂移,形成一种类似于摆线的运动轨迹。
在环形磁场的情况下,这些电子会在靶表面附近做圆周运动。
这个过程中,二次电子被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的Ar+来轰击靶材。
3. 靶材溅射和薄膜形成: Ar+离子在电场的作用下加速飞向阴极靶,并以高
能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。
溅射出的中性靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。
4. 温度控制: 由于二次电子的能量很低,传递给基片的能量很小,因此基片
的温升较低。
这使得磁控溅射工艺具有沉积温度低、基片温升低的优点。
磁控溅射的优点包括沉积温度低、沉积速度快、所沉积的薄膜均匀性好,成分接近靶材成分等。
这种工艺在高精度、高性能薄膜制备领域具有广泛应用。
磁控溅射zno薄膜的退火热力学行为研究
磁控溅射zno薄膜的退火热力学行为研究近年来,研究受控材料结构和性能的热力学行为已成为材料研究的重要课题。
尤其是在近来宽带低噪声技术、蓝宝石激光器件和光传感技术等新兴应用领域,对各种功能性材料的热力学行为的研究日渐受重视。
其中,ZnO是一种多功能材料,具有优异的电、光、磁和热性能,具有巨大的应用前景。
因此,研究ZnO的热力学行为变得越来越重要。
在近年来,采用磁控溅射(PMA)技术在各种基底上制备ZnO薄膜已经取得了重大进展。
PMA技术由磁场控制其原料流体,可以有效避免样品面污染,使制备过程更加简单,并且可以有效地调节样品的结构,从而实现调节其功能性能。
然而,由于ZnO薄膜通常存在高度的结构不均匀性和结晶缺陷,因此,如何改善其表面形貌和结构、改善其热力学行为非常重要。
因此,从热力学行为的角度来研究PMA制备的ZnO薄膜是很有价值的。
本研究以磁控溅射制备的ZnO薄膜为研究对象,通过实验测试,研究了其在退火前后的热力学行为。
主要结果如下:1)经过退火处理后,样品的结构发生了显著改变。
可以观察到,在原始状态下,样品表面有明显缺陷,而退火后,缺陷大大减少,样品表面平整更加具有高度的均匀性和稳定性。
2)在退火前后,样品的热膨胀系数有所不同。
从实验数据来看,退火后,样品的热膨胀系数显著降低,而收缩温度也有所提高。
3)通过X射线衍射(XRD)表征,可以看到,退火后,样品的晶体结构有所改善,结晶度增加,晶粒尺寸也有所增大,表明了样品的结晶结构有了显著的改善。
研究表明,通过退火处理可以改善PMA制备的ZnO薄膜的结构,从而改善热力学行为。
这对于改善ZnO薄膜的功能性能,特别是在宽带低噪声技术、蓝宝石激光器件和光传感技术等领域具有重要意义。
声明:本文仅用于学术交流目的,不作任何商业用途。
热处理中的磁控溅射热处理技术
热处理中的磁控溅射热处理技术热处理是金属材料加工过程中不可或缺的工艺之一,是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等一系列处理工艺,以调整其组织结构、提高其性能和延长其使用寿命的过程。
磁控溅射热处理技术则是热处理中的一种新兴技术,它通过特殊的溅射工艺,使金属材料表面形成一层具有特殊性能的薄膜,以改善其表面性能和克服其表面缺陷,从而提高工件的整体品质和使用寿命。
一、磁控溅射热处理技术的基本原理磁控溅射热处理技术是一种利用磁控溅射物质在真空中沉积在基底上形成薄膜的技术。
它的基本原理是通过在真空环境中,将高能量的离子束轰击靶材表面,使其离子化并沉积在基底上,从而形成一层均匀、致密的薄膜。
在磁控溅射热处理中,靶材是通过磁控溅射源(也叫做离子源)中的电子束或离子束进行溅射的。
一旦这些束照射到靶材上,就会产生大量的离子和原子,这些离子和原子通过真空被轰击到工件的表面上,形成一层具有特殊性能的薄膜。
二、磁控溅射热处理技术在金属材料中的应用磁控溅射热处理技术在金属材料中的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:1、表面强化处理:由于磁控溅射薄膜具有非常高的耐腐蚀性、耐磨性和耐热性等特点,在金属材料表面形成一层磁控溅射薄膜能够有效的提高其表面硬度和耐腐蚀性,从而延长金属材料的使用寿命。
2、强化焊接接头:磁控溅射技术还可以用于强化焊接接头,主要是通过在接头表面形成一层磁控溅射薄膜,从而改善焊接接头的力学性能和耐久性能。
在新能源汽车、航空航天、冶金等领域中的部分关键零部件都采用磁控溅射技术进行强化处理。
3、周期性复合薄膜:磁控溅射薄膜具有非常高的复合性能,能够形成优异的界面结构和相互补偿的性能,因此,在制备具有周期性复合结构薄膜方面有着卓越的应用前途。
例如,刀具表面复合结构膜制备、切削刃合金粉末材料复合表面膜制备等都运用到了磁控溅射技术。
三、磁控溅射热处理技术的优势与展望作为金属材料加工中的一种新兴技术,磁控溅射热处理技术拥有诸多优势,如下:1、非常适合高温材料的制备,例如Co-Ni-Cr-W-Al-Y的高温合金材料。
退火温度对射频磁控溅射制备ZnO薄膜的影响
退火温度对射频磁控溅射制备ZnO薄膜的影响发表时间:2019-03-14T15:24:41.350Z 来源:《知识-力量》2019年6月中作者:李恩成[导读] 采用X射线衍射分析(XRD)测试分析了多晶ZnO薄膜的晶格结构和力学性能。
薄膜的制备采用了射频(RF)磁控溅射方法,并分别在不同温度下进行了退火处理。
(大连东软信息学院)摘要:采用X射线衍射分析(XRD)测试分析了多晶ZnO薄膜的晶格结构和力学性能。
薄膜的制备采用了射频(RF)磁控溅射方法,并分别在不同温度下进行了退火处理。
XRD分析显示随着退火温度的上升,薄膜的晶粒尺寸逐步增大,且C轴取向显著增强。
测试结果表明适当的退火处理对ZnO薄膜的结晶品质有明显的改善。
关键词:X衍射分析;RF磁控溅射;退火1 引言ZnO室温禁带宽度为3.37eV,发射波长相应于近紫外368nm,且激子束缚能高达60me V,比室温热离化能26meV大很多,非常适合用于制作短波长发光器件以及紫外探测器。
ZnO和GaN具有相同的晶体结构、相近的晶格常数和禁带宽度,而且具有更高的熔点(1975℃),高热稳定性及化学稳定性等优点。
ZnO单晶薄膜可以在低于500℃的生长温度下获得,比GaN等其他宽禁带半导体材料的制备温度低很多,因此可以大大减少高温制备所产生的缺陷。
另外,ZnO原材料资源丰富、价格低廉,无毒无污染,是一种绿色环保型材料。
ZnO在纳米领域也表现优异,拥有各式各样的纳米结构,如量子点、纳米线、纳米棒、纳米管、纳米环以及量子阱等等。
在低维体系中,ZnO纳米材料具有量子约束效应,特别是ZnO量子点,它是一种三维限制的体系,量子约束效应十分显著,因而具有更加优异的光电特性。
因此,ZnO被人们认为是一种新一代的半导体光电材料,它可以作为GaN的替代材料应用于短波长光电器件领域,如发光二极管(LEDs)、激光器(LDs)、紫外探测器等,具有十分广阔的应用前景。
相对于GaN系列材料而言,ZnO系列材料的研究还处于起步阶段,要实现ZnO基光电器件,在许多方面需要展开深入的工作,如:如何制备完美的ZnO体单晶;如何优化生长工艺,提高薄膜的质量,得到ZnO单晶薄膜;如何有效实施掺杂,获得性能良好和稳定的p型ZnO;如何制备性能良好的低维纳米材料,包括ZnO纳米薄膜等等。
H2气氛退火处理温度对磁控溅射ZnO薄膜光电性能的影响
H2气氛退火处理温度对磁控溅射ZnO薄膜光电性能的影响马明;高传玉;周明;李保家;李浩华【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)015【摘要】在室温下,采用直流磁控溅射法,以载玻片作为衬底,淀积出ZnO薄膜.在常压H2气氛中,以不同温度对样品进行退火处理.结果表明,在退火温度为500℃时,样品具有最佳综合光电性能,其在360~960nm波长范围内的平均透光率为76.35%,方块电阻为6.3kΩ/□.【总页数】4页(P2268-2270,2275)【作者】马明;高传玉;周明;李保家;李浩华【作者单位】江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013;江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学江苏省光子制造科学技术中心重点实验室,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学江苏省光子制造科学技术中心重点实验室,江苏镇江212013;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;江苏大学江苏省光子制造科学技术中心重点实验室,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TK513.2【相关文献】1.退火处理对P型ZnO薄膜光电性能影响的研究 [J], 吴炳南;高立华;高松华2.退火温度及退火气氛对ZnO薄膜的结构及发光性能的影响 [J], 张侠;刘渝珍;康朝阳;徐彭寿;王家鸥;奎热西3.退火温度对N掺杂MgZnO薄膜光电性能的影响 [J], 高丽丽;徐莹;刘力;张淼4.退火温度对RF磁控溅射ZnO薄膜力学性能的影响 [J], 张天林;黄文浩;王翔5.生长和退火温度对磁控溅射法制备的ZnO薄膜性能的影响 [J], 王彬;赵子文;邱宇;马金雪;张贺秋;胡礼中因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
退火条件对射频磁控溅射法制备YIG薄膜性能的影响
退火条件对射频磁控溅射法制备YIG薄膜性能的影响钇铁石榴石铁氧体(Y3Fe5O12,YIG)由于其铁磁共振线宽窄、电阻率高、高频损耗小等优良的旋磁效应而在微波器件中被广泛使用,如环形器,隔离器等。
随着单片微波技术(MMIC)的发展,小型化、集成化成为当今微波器件发展的必然趋势,因此作为实现手段之一的器件薄膜化也就受到广泛的关注与研究。
基于硅半导体仍是现代信息技术的基础,如何在单晶硅(Si)衬底上备出高质量的YIG薄膜也就成为了研究热点。
众所周知,制备YIG薄膜的方法有多种,如脉冲激光沉积法、液相外延法和磁控溅射法等[3-5]。
其中,磁控溅射具有沉降速率高、过程可控、成膜均匀性好、可制备大面积样品等优点,是目前制备YIG薄膜的重要手段。
磁控溅射的基片温度,溅射功率,溅射气氛等条件都将直接影响薄膜的结构和磁性能。
根据已发表的实验数据来看,对制备态的薄膜进行退火处理尤为重要。
如果不经过退火工艺,YIG薄膜在Si衬底上以非晶状态存在,而经过退火处理,YIG薄膜表现出良好的结晶性,磁性等相关性能也得到显著提高。
然而目前对于退火条件对YIG薄膜各个性能影响的研究还不是很充分。
因此,在这篇文章中,通过磁控溅射法在Si 衬底上制备了YIG薄膜,研究了退火温度与退火持续时间对YIG 薄膜的性能的影响。
1.实验过程采用磁控溅射镀膜机(合肥皖仪科技有限公司,WYCD-500型)在Si(100)基片上沉积YIG薄膜,实验参数如表1所示。
溅射功率为200W,溅射气体为Ar,薄膜厚度约为500nm。
所用YIG靶材直径为3英寸,纯度为99.99%。
Si基片采用标准RCA法清洗,之后再通过高纯氮气吹干。
退火温度为650oC,750oC,850oC,退火时间为1h,4h,10h。
表1 薄膜制备参数真空腔本底真空3.0×10-9Pa溅射功率200W溅射气氛Ar溅射气压5Pa溅射沉积时间9h退火温度650oC,750oC,850oC退火时间1上,4h,10h利用X射线衍射仪(XRD)分析薄膜的晶体结构,测试条件:CuKα射线,波长0.*****nm,管电压40kV,管电流25mA。
在Si(111)上磁控溅射碳化硅薄膜的H_2退火效应
在Si(111)上磁控溅射碳化硅薄膜的H_2退火效应
安霞;庄惠照;杨莺歌;李怀祥;薛成山
【期刊名称】《半导体学报:英文版》
【年(卷),期】2002(23)6
【摘要】用射频磁控溅射法在常温硅衬底上制备了碳化硅薄膜并研究了氢退火对
薄膜的影响 .用傅里叶红外透射谱(FTIR)、X射线衍射 (XRD)、X光电子能谱 (XPS)、扫描电镜 (SEM)及原子力显微镜 (AFM)对薄膜样品进行了结构、组分和形貌分析 .结果表明 :高温退火后 Si C膜的晶化程度明显提高。
【总页数】6页(P593-598)
【关键词】磁控溅射;碳化硅;薄膜;氢退火;碳纳米线碳化硅
【作者】安霞;庄惠照;杨莺歌;李怀祥;薛成山
【作者单位】山东师范大学半导体研究所;山东大学物理与微电子学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN304.24
【相关文献】
1.在(111)Si衬底上磁控溅射法制备纳米SiC薄膜 [J], 安霞;庄惠照;李怀祥;杨利;修显武;薛成山
2.Ti缓冲层及退火处理对Si(111)基片上生长的ZnO薄膜结构和发光特性的影响[J], 魏玮;刘明;曲盛薇;张庆瑜
3.在Si(111)上用有机溶胶凝胶甩膜退火法制备(0001)定向的6H-SiC薄膜 [J], 王
玉霞;郭震;何海平;曹颖;汤洪高
4.Si(111)衬底上ZnO薄膜的磁控溅射法制备及表征 [J], 汪洪;周圣明;宋学平;刘艳美;李爱侠
5.退火对Si(111)衬底上ZnO薄膜的结构和发光特性的影响 [J], 汪洪;苏凤莲;周圣明;宋学平;刘艳美;李爱侠;尹平;孙兆奇
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不同退火条件对磁控溅射CdS薄膜性能的影响
不同退火条件对磁控溅射CdS薄膜性能的影响张传军;邬云骅;曹鸿;赵守仁;王善力;褚君浩【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2013(032)004【摘要】采用磁控溅射法,在衬底温度300℃制备CdS薄膜,并选取370℃、380℃、390℃三个温度退火,获得在干燥空气和CdCl2源+干燥空气两种气氛下退火的CdS薄膜.通过研究热处理前后CdS薄膜的形貌、结构和光学性能表明,CdS薄膜在干燥空气中退火,晶粒度、表面粗糙度和可见光透过率变化不明显,光学带隙随退火温度的升高而增大;在CdCl2源+干燥空气中退火,随退火温度的升高发生明显的再结晶和晶粒长大,表面粗糙度增大,可见光透过率和光学带隙随退火温度的升高而减小.分析得出:上述性能的改变是由于不同的退火条件对CdS薄膜的再结晶温度和带尾态掺杂浓度改变的结果.【总页数】6页(P298-303)【作者】张传军;邬云骅;曹鸿;赵守仁;王善力;褚君浩【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海200083;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201;中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海200083;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201;中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室,上海200083;上海太阳能电池研究与发展中心,上海201201【正文语种】中文【中图分类】TN2【相关文献】1.退火温度对化学水浴沉积CdS薄膜性能的影响 [J], 薛钰芝;管玉鑫2.不同退火条件下Sn掺杂浓度对ZnO薄膜性能影响 [J], 刘涛3.退火条件对射频磁控溅射法制备YIG薄膜性能的影响 [J], 晏学飞;邓江峡;郑辉;郑梁;秦会斌4.电沉积条件对ITO/TiO2/CdS薄膜光电性能的影响 [J], 池玉娟;付宏刚;张恒彬;潘凯;齐乐辉5.真空退火对磁控溅射CuS-MoS2涂层润滑性能的影响 [J], 赵岚; 曹明; 林继兴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
工作压强和退火温度对SiC薄膜结构的影响
工作压强和退火温度对SiC薄膜结构的影响李强;杨瑞霞;潘国峰;王如;魏伟【期刊名称】《微纳电子技术》【年(卷),期】2009(46)5【摘要】用双射频共溅射和溅射后退火的方法在单晶Si(111)衬底上制备了SiC薄膜。
利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)分析了样品的物相组成、形貌和结构。
研究发现,此种方法制备得到8H-SiC薄膜,在1.5~3Pa 时增大工作压强有利于SiC薄膜退火之后结晶,同时薄膜沉积速率降低,使生长变致密,粗糙度减小,薄膜表面趋于平滑。
对SiC薄膜进行850、1000、1150℃退火,结果表明,适当升高退火温度有利于提高薄膜的结晶质量和晶化程度,提高薄膜的致密度,降低薄膜中的缺陷密度。
【总页数】4页(P292-295)【关键词】碳化硅薄膜;双靶共溅射;工作压强;退火;表面形貌【作者】李强;杨瑞霞;潘国峰;王如;魏伟【作者单位】河北工业大学信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN304.24;TN304.05【相关文献】1.退火温度对磁控溅射SiC薄膜结构和光学性能的影响 [J], 都智;李合琴;聂竹华;储汉奇;朱景超2.退火温度及退火气氛对ZnO薄膜的结构及发光性能的影响 [J], 张侠;刘渝珍;康朝阳;徐彭寿;王家鸥;奎热西3.退火温度对SiC薄膜结构和光学特性的影响 [J], 沙振东;吴雪梅;诸葛兰剑4.溅射压强和退火气氛对Mg_(0.2)Zn_(0.8)O∶Al紫外透明导电薄膜结构与性能的影响 [J], 王华;燕红;许积文;江民红;杨玲5.退火温度对6H-SiC衬底上ZnO薄膜发光性质的影响 [J], 郑海务;孙利杰;张杨;张伟风;顾玉宗;傅竹西因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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2 实 验
实验 装 置 为 J K一0 A 磁 控 溅 射 台 , 底 为 s C 50 衬 i ( 1 )靶 为 陶瓷 SC靶 , 11 , i 靶基 距为 8 mm, 射 气体 0 溅 为 9 . 9 9 高纯 Ar 背景真 空 度 为 5 0 a 溅 9 9 9 , ×1 一P , 射压 力为 3 a 衬底温 度为 室温 , 频功率 为 1 0 . P, 射 5W 溅射 速率约 为 5 0 m/ , 射时 间为 2 . 5n h 溅 h 将村 底置 于石 英 舟 中放在 管 式 电炉 中在 H 气
度、 高热 导 率 、 临界 击 穿 电 场 等特 点 , 高 温 、 高 在 高
频、 大功 率和抗 辐射 等方 面有 巨大 的应用 潜力. 近年 来 , SC材 料 进 行 了广 泛 深入 的研 究 ] 然 而 , 对 i . 在 具 体应 用 方 面还 有许 多 困难 , 因之 一 是 SC体 原 i 单 晶制 备难度 大 , 而且价 格昂贵 , 因此 研究 主要集 中
红 外 透 射 谱 用 Ni lt70傅 里 叶 红 外 谱 仪 c e 1 o
( TI 测 量 , 量 范 围为 4 0 4 0e F R) 测 0 ~ 0 0 m~; 射 线 X
庄 惠照
杨 莺 歌 女 , 士 研 究 生 , 博 主要 从 事 半 导 体 纳 米 材料 的研 究. 2 0 82 0 10 3收 到 ,0 11 5定 稿 2 0 卜l
@ 20 0 2中国电子学会
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半
导
体
学
报
2 3卷
氛 下 于不 同温 度 下加热 , 热 时间 为 3 , 流量 为 加 h H:
由于 化 学 气 相 沉 积 法 ( VD) 制 各 高 质 量 的 C 可 SC外延 膜 , i 因此 大 多采用 C VD法 . 制 备过 程 但 中形 成 的高温会 引入 杂质 的污染 , 降低 薄膜 的质 量 , 因此低温 技术 的发展 对 于碳化硅 的实 际应 用至关 重
要.
中 圉分 类 号 :T 0 4 N3 4 2
文献 标 识 码 :A
文章 编号 :0 5— 17 2 0 ) 60 9 6 2 34 7 ( 0 20 5 30
相 对较 少 , 尤其 是 采 用磁 控 溅 射法 . 因此 , 有 必 要 很
引言
碳 化硅 ( I 作 为一 种宽禁带 半 导体 材料 , SC) 由于 其 优 秀 的物理 化 学性 质 , 如高 载 流子 饱 和 漂移 速 例
30 0 mL/ n mi .
4 2m 左 右 的 吸 收 带 为 s O 键 的 伸 缩 振 动 吸 6c i 收“. ]而且我 们发 现 , 退火 后 s c键 的 振动 吸收带 i 较宽, 这说 明退 火后 薄膜 中仍 有一 部分 非 晶 SC 这 i. 是 可 以理解 的 , 因为 在溅 射 法 中村底 温 度起 着 非 常
研 究磁 控 溅射 非 晶 SC膜 的结 构及 光 电特 性 , 现 i 发 其 在光 电器件 方面 的新 应 用 以促 进光 电子 器件 的发
展. 我们 采 用射 频 磁控 溅 射法 于室 温条 件下 制 各 出
SC膜 . SC膜 的退 火 处 理 大 多 是在 真空 、 气 、 i 对 i 氩 大气 下 进行 ]或 者是 在 氮 气下 进 行 . 们 研 究 , ]我
安 庄惠照 扬莺歌 李怀祥 薛成山 霞
( 1山 东 师 范 太 学半 导 体 研 究 所 .济南
( 2山 东 大 学 物 理与 散 电子 学 院 .济南
2 0 1) 5 0 4
2 0 1) 5 0 2
摘要 :用射频磁控溅射法在常温硅村 底上制备了碳 化硅薄膜井研究 了氢退 J对薄膜 的影 响. ^ 用傅里叶 红外透射谱 ( T R) x射 线衍射 ( RD 、 光电子 能谱 ( P ) 扫描电镜 (E 及原子力显微镜 ( F 对 薄膜 样品进行 了结 F I 、 X )x XS、 S M) A M)
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第 2 3卷 第 6 期 20 0 2年 6 月
半
导
体
学
报
பைடு நூலகம்
V ol 2 No. _ 3, 6
CHI NES OURNAI F S EJ 0 EM I CONDUCTORS
Jn u e,2 0 02
在 S( 1 ) i1 1 上磁 控 溅 射 碳 化 硅 薄膜 的 H: 火 效 应 退
构、 组分 和形 貌 分 析 . 果 表 明 : 结 高温 退 J后 SC膜 的 晶 化 程度 明显 提 高 , 且 在 薄膜 中观 察 到 了碳 纳 米 线 的 形成 . ^ i 而
关 键 词 :磁 控 溅 射 ;碳 化 硅 ;薄膜 氢 退 火 ;碳 纳 米 线
PACC : 6 855{ 75 0; 811 6 5
在 硅 材 料 上 的异 质 外 延 .
了氢退火 条件 对 SC薄 膜 的影 响. i 氢退火 后 , 薄膜 的
结 晶质量 明显 提高 , 而且 在 薄膜 中形成 了碳 纳米线 . 这 是一 种 比较新 颖 的生成 碳 纳 米线 的 方法 , 于纳 对 米 器件组 装和集 成的研 究具 有重 大的科 学意 义.
目前 , 单 晶 SC 外 延 膜 已做 了 广 泛 、 入 的 研 对 i 深
究, 对其 结构及 光 电特性 的研 究 已相 当成 熟. i 膜 SC 的潜在 应用 是在 非 晶 态. 而对 非 晶态 SC 膜 的研究 i
*国 家 自然科 学 基 金 资 助 项 目( 准 号 :9 9 2 16 0 10 ) 批 68 0 2 ,0 7 0 6 安 蓖 女 ,9 8年 出 生 . 士 研究 生 . 要 从 事 半 导 体纳 米 材 料 的研 究 17 硬 主 女 ,9 4年 出 生 . 士 生导 师 , 要 从 事 半 导 体纳 米 材 料 的研 究 15 硬 主