【摘 要】
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在当前薄膜制备技术中,电弧离子镀因靶材表面发生电弧放电局部熔融,导致沉积粒子中夹杂微米尺度高温颗粒,引发薄膜表面粗糙和基体高温损伤;直流磁控溅射因辉光放电产生的等离子体碰撞溅射靶材表面,导致溅射出的粒子离化率低,引起薄膜厚度不均和组织疏松.为解决以上问题,依据气体放电等离子体物理学知识,采用新型阶梯式双级脉冲电场诱发阴极靶材与阳极腔体间气体微弧放电,依靠微弧放电后产生的高密度等离子体,增强Ar+对靶面的轰击动能和靶面产生的焦耳热,实现将粒子的获得方式由碰撞溅射转变为热发射方式,以此提高粒子的离化率,达到改
【机 构】
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西安理工大学,陕西西安710048;广东省工业技术研究院新材料研究所,广东广州510651
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在当前薄膜制备技术中,电弧离子镀因靶材表面发生电弧放电局部熔融,导致沉积粒子中夹杂微米尺度高温颗粒,引发薄膜表面粗糙和基体高温损伤;直流磁控溅射因辉光放电产生的等离子体碰撞溅射靶材表面,导致溅射出的粒子离化率低,引起薄膜厚度不均和组织疏松.为解决以上问题,依据气体放电等离子体物理学知识,采用新型阶梯式双级脉冲电场诱发阴极靶材与阳极腔体间气体微弧放电,依靠微弧放电后产生的高密度等离子体,增强Ar+对靶面的轰击动能和靶面产生的焦耳热,实现将粒子的获得方式由碰撞溅射转变为热发射方式,以此提高粒子的离化率,达到改善薄膜结构的目的 .实验结果表明:双级脉冲电场诱发的气体微弧放电呈现出耀眼白光,靶面形貌表现出高低起伏的凹坑及水流波纹,此形貌不同于粒子碰撞溅射后的多边形凹坑形貌,说明靶面局部区域的粒子发生了热发射现象.同时,制备的TiN薄膜具有较为致密的组织,且沉积速率可达51 nm/min.
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采用bottom-up技术之一的模板辅助电化学沉积技术制备纳米材料,在ITO导电玻璃上电化学恒电位沉积制备了一种由纳米线变异为纳米带,进而构成的“纳米花”形貌的热电材料.采用XRD、FESEM、EDS技术手段对纳米花物相、形貌及成分进行了研究,探讨了热电纳米花材料的形成机理,模拟了纳米花形成过程.结果 表明,纳米花是Bi2Te2.7Se0.3热电材料经过2个阶段形成的.首先是纳米线在热处理过程逐渐形成纳米带,然后由纳米带收缩形成纳米花;热处理条件对纳米花的形成起到决定性的作用.
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