影响同轴磁控溅射镀膜性能的几个问题

7近几年来,镀膜玻璃在建筑行业以及装饰行业已经得到了广泛的应用。而磁控溅射镀膜因其具有高速、低温、低损伤等优点,已经成为真空镀膜技术的主要方式。适用于建筑玻璃镀膜的磁控溅射靶,就其形式有两种：平面靶和同轴圆柱形靶。本文就影响同轴圆柱型磁控溅射靶的溅射性能方面做以下探讨。1磁控溅射原理图1说明如下：电子在电场作用下,加速飞向基片的过程中与氢原子发生碰撞,电离出Ar“并产生电子。电子飞向基片,Ar“在电场作用下加速飞向阴极（溅射靶）并以高能量轰击靶面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子（或分子）沉…     

高频溅射制膜技术

高频溅射技术原理是在真空中充以惰性气体氩 ,在高压电场的作用下 ,氩气电离使阴极与阳极间产生辉光放电 ,经磁场作用增强等离子体并被电场加速成高能离子流 ,撞击到阴极靶材上 ,使靶材逐渐地、缓慢地“溃散” ,以原子或原子团甚至以剩余气体分子、化学结合物形成脱离靶材 ,淀积到衬底上 ,形成薄膜 ,这个过程称为“溅射”。又因使用射频电源 ,故称“高频溅射”。利用高频溅射技术能制取多种金属薄膜、半导体薄膜、化合物薄膜和合金薄膜等。本成果研制的高频溅射仪器具有以下特点 :(1)溅射室中有三个水冷阴极靶 ,可在一次真空条件下 ,制成不…     

溅射工艺对有机基底氧化钛薄膜应力的影响

采用常温下靶面进气的直流反应磁控溅射方法在柔性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片上制备氧化钛薄膜,通过正交试验设计沉积工艺条件(溅射功率、Ar:O2、溅射气压和镀膜时间),分析各因素对薄膜应力水平的影响.研究表明,在试验范围内,溅射功率和镀膜时间对薄膜应力值的影响较为显著,而Ar:O2和溅射气压的影响相对较小.     

磁控溅射沉积工艺条件对薄膜厚度均匀性的影响

薄膜厚度均匀性是衡量薄膜质量和镀膜装置性能的一项重要指标.在自行设计的磁控溅射沉积设备上,对薄膜沉积工艺中靶基间距、溅射功率、工作气压对膜厚均匀性的影响进行了研究,由连续光谱椭圆偏光仪SE800测量薄膜厚度.结果表明:靶基间距较大的情况下,薄膜均匀性明显改善;溅射功率和工作气压对薄膜均匀性也有较大的影响.     

基片摆动对磁控溅射膜厚均匀性的影响研究

研究了基片摆动和基片自转的磁控溅射系统中基片摆动角振幅和基片自转角速度对磁控溅射膜厚均匀性的影响。在理论分析的基础上,进行了铜膜溅射实验,实验结果和理论分析符合,在摆动角振幅为π/3弧度,自转角速度为π弧度/秒的条件下,于4英寸硅基片上得到了±5.6%的膜厚均匀性。     

沉积参数对磁控溅射镀金膜膜层残余应力与微观形貌的影响

残余应力直接影响镀膜膜层的稳定性与可靠性。为减小薄膜的残余应力,提高镀膜膜层的可靠性,在不同溅射气压、不同镀膜温度条件下,在熔融石英基底上进行了直流磁控溅射镀金膜试验。通过基片曲率法得到薄膜的残余应力,采用激光平面干涉仪对基片的形变进行测试,对不同工艺参数下膜层的残余应力进行分析,并采用扫描电镜对膜层的表面形貌进行测试。通过试验可知,磁控溅射镀膜膜层的残余应力随镀膜温度的升高而升高,在一定工作气压范围内（0.2Pa~0.6Pa)随溅射气压的增加而降低。电镜测试结果表明,常温镀膜晶粒的尺寸约为30nm,180℃镀膜晶粒的尺寸增长至近100nm。镀膜温度越高,薄膜的微观结构越致密。     

ITO透明导电膜的制备及性能

研究了用直流反应磁控溅射法在无机玻璃基片上制备ＩＴＯ透明导电膜的工艺;测试了膜的电阻率、对可见光的透射率及对垂直入射微波的反射率和透射率;研究了反应溅射时氧浓度、溅射后退火气氛对电阻率和透光率的影响;ＩＴＯ膜方块电阻对微波反射率和透射率的影响     

有机玻璃基底AZO/Ag/AZO复合薄膜的制备与性能

采用低温磁控溅射技术在有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯PMMA）表面制备铝掺杂氧化锌（AZO）叠层AZO/Ag/AZO透明导电薄膜，研究AZO溅射功率对AZO/Ag/AZO薄膜结构和性能的影响，探讨PMMA层合结构的耐湿热性和加温性能。通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）表征薄膜的形貌和结构。结果表明：AZO的溅射功率影响了AZO层表面能以及薄膜的结晶度，在100 W和150 W溅射功率下制备出的AZO/Ag/AZO薄膜室温下具有3.7Ω/sq的低薄膜电阻和86.1%的高透光率，采用PMMA和聚氨酯胶片对薄膜进行层合封装，湿热30天后仍保持光学、电学性能稳定。PMMA层合结构在加温过程中的时间-温度曲线表明在5 V直流电压下层合玻璃具有较快的温度响应时间和良好的温度均匀性。-10～-40℃空气对流中PMMA层合结构表现出良好的温度稳定性。     

电推进羽流粒子束溅射的蒙特卡罗模拟

为了研究电推进羽流对推力器及航天器造成的溅射腐蚀作用,采用蒙特卡罗方法对羽流等离子体对材料的溅射进行模拟,研究了溅射的级联碰撞机理,并开展了Xe离子正入射、斜入射Cu材料的溅射率、溅射产物的能量分布以及空间角分布的研究.结果显示,蒙特卡罗方法对溅射率和能量分布的计算结果与试验结果吻合较好,误差<30％,但是斜入射溅射率...     

微波统一测控系统中频开关网络的优化设计

随着新研制的微波统一测控系统的功能扩展,对高频信道和多功能数字基带设备之间的中频开关网络设计提出了更高的要求。本文首先对某船载USB系统改造中的中频开关网络设计方案进行了介绍,并分析了该方案存在的不足。在此基础上,提出了对中频开关网络进行优化设计的若干方案,优化方案将使得系统功能更强大、设备使用更方便。     

TiNi基形状记忆合金薄膜的相变特征研究

利用磁控溅射的方法在单晶Si和非晶SiO2基片上制备了TiNi和TiNiCu形状记忆合金薄膜,并利用示差扫描量热法和基片曲率法研究了薄膜的相变特征及应力随温度的变化.研究结果表明450℃溅射形成的记忆合金薄膜具有良好的形状记忆效应,在微电子机械系统有很好的应用前景.TiNi薄膜降温时出现R相变,因而发生两步相变,而TiNiCu薄膜中马氏体和奥氏体间直接转变.基片以及薄膜成份对相变点有很大的影响.单晶Si片作为基片时,记忆合金薄膜和基片间有很好的结合力,而SiO2作为基片时,记忆合金薄膜容易剥落.     

霍尔推力器放电室壁面溅射产额研究

霍尔推力器放电室壁面经受低能量(不大于300e V)离子的溅射是影响其寿命的关键因素之一。为了获得放电室壁面材料(BNSi O2)的溅射产额随离子入射角度和能量的变化规律,采用真实霍尔推力器提供275e V的氙离子在真空舱内轰击靶材,利用称重法获得实验参数下的溅射产额。为了克服单纯依靠实验测量耗时耗钱且更低能量的离子溅射实验测量误差会陡然增大的缺点,采用前面实验结果修正了基于蒙特卡罗(MC)方法的SRIM软件溅射产额计算参数,并采用文献实验结果对不同能量下的模拟结果进行验证。在此基础上,用SRIM软件较为详细地考察了入射离子能量低于300e V时入射角度和能量对霍尔推力器放电室壁面材料溅射产额的影响规律。结果表明,溅射产额随离子入射角度先增大后减小,而随入射离子能量则呈现增大的趋势,但当能量小于100e V时,溅射产额逐渐趋于一个非常小的数值。     

防溅射靶对离子推力器背溅射沉积污染的影响

针对目前对真空舱背溅射沉积污染的计算模型误差较大的问题,对地面实验中离子推力器的背溅射沉积污染效应开展了研究,提出了更精确的计算模型。由于Reynolds的模型对束流密度在轴向上误差较大,采用改进型的离子束流模型对偏离推力器80 cm位置的真空舱背溅射沉积率做了计算,并与实验结果对比校验,结果吻合较好。用校验过的模型对光舱环境和防溅射靶环境的背溅射沉积效应开展研究,研究结果显示:光舱工况的返流沉积率为2.36×10-10 g/(cm2·s),安装防溅射分子屏的工况在推力器上的背溅射沉积率为2.51×10-11 g/(cm2·s),结果表明添加防溅射分子屏后背溅射沉积污染量可以降低近1个量级。      

美国刀具技术的研究动态及方向

一、 目前刀具技术研究的现状 为配合现代制造技术尤其是高速切削技术的迅猛发展，几年来，美国刀具制造业主要围绕以下几个方面的问题进行研究，并取得了很大成绩。 1.多功能刀具 减少生产周期和延长刀具使用寿命，仍是美国刀具制造业继续努力研究的课题。九年以前，就由 Hartland cutting Tool公司研究出用一把刀具能进行多种工步加工的多功能刀具。在这之后，美国刀具制造业进一步开发出更加能减少生产周期、延长刀具使用寿命的多功能刀具，现已能广泛使用于高效、多种批量的生产中。 例如，通用汽车公司 V－ 8发动机的制造厂需在…     

离子镀技术及在航空中的应用

美国的马托克斯在一九六三年发明了离子镀技术,到了七十年代发展极为迅速,它是真空蒸发与真空溅射相结合的新工艺,兼有两者优点(即真空蒸发的沉积速率快和真空溅射的离子清洗),具有镀层粘着性强、质量好和高可靠性等许多优点。它解决了电镀层结合力和均匀性不够的缺点和电镀污染问题,也解决了真空蒸发附着力和复盖力差、真空溅射沉积速     

电火花线切割智能化适应控制技术

采用计算机、数控和适应控制技术代替操作工人和技术人员的体力劳动和脑力劳动 ,可以使国产高速走丝电火花线切割加工设备具有人工智能 ,达到本行“专家”的技术水平。具体分为电火花线切割智能化自选最佳规准、高频脉冲电源和多功能微机适应控制系统两大系统。前者具有矩形脉冲 ,分组脉冲 ,自动选择规准和自动设备 ,转换规准 ,放电状态检测 ,自适控制等功能。智能化自选规准数据库可根据七种不同的工件、钼丝直径、所需切割的表面粗糙度值Ｒａ来自动选择最佳参数 ,如脉宽、脉间和峰值电流。多功能微机适应控制系统有变脉冲当量伺服进给功能…     

最新表面分析仪—PHI900多功能探针

由珀金—埃尔默(Perkin-Elmer)公司生产,在1979年问世的号称世界上最有效的材料分析仪PHI595型多功能探针已经于最近为PHI600型取代。600型多功能探针是第四代仪器,对一些最关键部分进行了重要改进,使用     

多功能农业的产业特征

多功能农业是能克服工业社会的生产负外部效应，发挥农业的人文、生态、经济、社会等综合功能的，更好满足人类生存和发展要求的，并不断提高人类生存和发展质量的，有利于人类社会走上可持续发展道路的农业生产模式。具有产业融合、经营主体高素质、开放经营、联合生产、正外部经济、提供公共产品、增强农业竞争力、效率空间不断扩大、综合效能、标准化生产、经营泛化等产业特征。这些产业特征是我们发展多功能农业的实践基础。     

氧化镍电致变色薄膜及其器件的制备与性能研究

以氧化铟锡（ITO）玻璃为基底,采用直流反应磁控溅射法在室温环境下制备了高透过率调制的NiO_x薄膜,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子电镜 （SEM）、紫外可见分光光度计（UV 3600）对薄膜进行分析和表征,研究溅射过程中氩氧比、气压、功率对薄膜结构、形貌及电致变色性能的影响。结果表明：制备的NiO_x薄膜表面有明显的结晶颗粒及孔隙,并沿（200）晶面择优生长;随着气压、功率、氧分压的增大,透过率调制先增大后减小,在时间为45 min、溅射气压4.9 Pa、氩氧比113∶7、功率215 W时最高可达58.3%,着褪色响应时间分别为9和19 s,相应的着褪色效率分别为77.56和40.39 cm²/C;以最优工艺的NiO_x薄膜组装了结构为Glass/ITO/NiO_x/Li-electrolyte/WO₃/ITO/Glass的电致变色器件,器件在550 nm处的光调制幅度为46.5%,着褪色时间分别为27和45 s,相应的着褪色速率为1.5和0.9 %/s,在循环500次后透过率调制保持在40%以上。     

离子推力器加速栅寿命概率性分析

交换电荷离子对加速栅极的溅射腐蚀是离子推力器的关键失效模式之一,基于交换电荷离子对加速栅溅射腐蚀的物理机理,对离子推力器加速栅工作寿命进行了概率性建模。利用该模型对20cm Xe离子推力器加速栅寿命和其达到预期寿命的可靠度进行了评估。结果显示加速栅的寿命近似服从高斯分布,当推力器工作环境压力近似6.7×10-3Pa时,加速栅工作寿命达到3kh的可靠度为0.9352。