中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
应用脉冲激光沉积(PLD)技术,固定脉冲激光能量密度为5 J/cm2,调节薄膜生长基底温度为300~700 ℃,制备了系列MgxNi1-xO合金薄膜。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微术(AFM)等表征分析手段,详细分析了薄膜的成分及组织,研究了退火处理对样品的影响。通过UV-Vis分光光度计研究了透射光谱,结合理论计算了光学带隙宽度。结果表明:薄膜由非晶及多晶构成,紫外吸收边约为290 nm,接近日盲波段的上限;衬底温度为500 ℃、激光脉冲能量密度为5 J/cm2时生长的薄膜在短波部分吸收强烈,而长波部分几乎不吸收,有利于紫外探测;退火处理改善了样品表面质量,但不能有效拓宽光学带隙。
脉冲激光沉积 合金薄膜 光学带隙 退火处理 pulsed laser deposition alloy film optical band gap annealing treatment 强激光与粒子束
2018, 30(7): 071003
复旦大学 光科学与工程系,上海超精密光学制造工程技术研究中心,上海 200433
采用磁控溅射方法在硅衬底上生长了五个不同组分的银铟合金薄膜.采用椭圆偏振光谱仪研究银铟合金薄膜的光学性质.银基金属薄膜一般在3.9 eV附近出现典型的带间跃迁.随着铟含量的增加,银铟合金薄膜的介电函数呈现出明显增加的趋势,典型带间跃迁能量也出现蓝移.结果表明,银铟合金薄膜的光学性质可以通过其中铟元素的含量进行调控.Ag0.93In0.07薄膜比其他四种组分的银铟合金薄膜有着更大的品质因子(Q因子),而且在一些波段甚至比纯金属金和铜的Q因子都要大,这表明银铟合金材料具有成为新型等离子体材料的潜力.
银铟合金薄膜 光学性质 椭圆偏振光谱仪 磁控溅射 Ag-In alloy films optical properties spectroscopic ellipsometry magnetron sputtering
1 中国科学院 电子学研究所 传感器国家重点实验室, 北京 100190
2 解放军理工大学 气象与海洋学院, 江苏 南京 211101
开发了一种基于电镀铜锡合金薄膜的绝压气压传感器圆片级气密封装技术以降低常规的基于阳极键合气密封装技术的成本及难度。通过实验确定了铜锡合金薄膜的电镀参数, 实现了结构参数为: Cr/Cu/Sn (30 nm/4 μm/4 μm)的铜锡合金薄膜;通过共晶键合实验确定圆片级气密封装的参数, 进行了基于铜锡材料的气密封装温度实验。通过比较各种不同温度下气密封装的结果, 确定了完成圆片级气密封装的条件为: 静态压力0.02 MPa, 加热温度280°, 保持20 min。最后, 对气密封装效果进行X-射线衍射谱(XRD)、X射线分析、剪切力以及氦气泄露分析等实验研究。XRD分析显示: 在键合界面出现了Cu3Sn相, 证明形成了很好的键合;X射线分析表明封装面无明显孔洞;剪切力分析给出平均键合强度为9.32 MPa, 氦气泄露分析则显示泄露很小。得到的结果表明: 基于电镀铜锡合金薄膜可以很好地实现绝压气压传感器的圆片级气密封装。
微机械 气密封装 气压传感器 圆片级键合 电镀铜锡合金薄膜 micro machining hermetic packaging pressure sensor wafer level bonding electroplating Cu-Sn alloy film 光学 精密工程
2014, 22(11): 3044
1 江苏工业学院机械工程系, 江苏 常州 213016
2 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
3 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
用扫描电镜(SEM)观察了化学沉积Ni-P合金薄膜/单晶硅基体的结构与颗粒度,利用X射线衍射(XRD)技术测试了其化学沉积后的残余应力,测量了激光热处理后残余应力的变化规律,分析了残余应力对磨损性能及界面结合强度的影响。实验结果表明,化学沉积Ni-P合金薄膜/硅基体的残余应力均表现为拉应力,经过激光热处理后残余应力发生了变化,由高值的拉应力变为低值的拉应力或压应力;薄膜残余应力对其磨损性能有明显的影响,其磨损量随着残余应力的减小而减小;薄膜与基体结合强度随着残余应力的增大而减小,合理地选择激光热处理参数可以精确地控制薄膜残余应力,提高其结合强度。
薄膜 Ni-P合金薄膜 残余应力 激光热处理 X射线衍射法 磨损性能 界面结合强度
1 四川大学原子与分子物理研究所,四川,成都,610065
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
3 中国科学技术大学物理系,安徽,合肥,230026
采用PLD方法制备了Fe/Al合金薄膜,研究了Fe/Al合金薄膜的物相、结构、应力等.研究表明薄膜的沉积速率随着衬底温度的升高而降低.原子力显微镜(AFM)图像显示,薄膜表面平整、致密且光滑,均方根粗糙度小于1 nm.等离子体发射谱(ICP)表明Fe/Al原子比为1∶1.X射线小角衍射(XRD)分析表明薄膜中的物相是Al0.5Fe0.5,Al0.5Fe0.5晶体具有简单立方结构(SC),晶格常数为0.297 nm,平均晶粒尺寸为81.74 nm,平均微畸变为0.007 6.
脉冲激光沉积(PLD) Fe/Ai合金薄膜 原子力显微镜(AFM) X射线衍射(XRD) Pulse laser deposition(PLD) Fe/Al alloy thin films AFM X-ray diffraction(XRD)
1 电子科技大学,应用物理系,四川,成都,610054
2 Department of Engineering,University of Cambridge,Trumpington Street,CB2,1PZ,Cambridge,UK
利用磁控溅射的方法在氧化后的单晶Si基片上制备了TiNi形状记忆合金薄膜,利用示差扫描量热法和原位X射线衍射研究了薄膜的马氏体相变特征.通过60keV质子注入(辐照)薄膜样品研究了H+离子对合金薄膜马氏体相变特征的影响,结果表明氢离子注入后引起了马氏体相变开始Ms和结束点Mf以及逆马氏体相变开始As和结束温度Af的下降,而对R相变开始Rs和结束温度Rf影响不大.掠入射X射线衍射表明H+离子注入后有氢化物形成.H+离子注入形成的氢化物是引起相变点的变化的主要因素.
TiNi形状记忆合金薄膜 H离子注入 马氏体相变 示差扫描量热仪 X射线衍射 TiNi shape memory alloy film Proton irradiation Martensitic transformation Differential scanning calorimeter (DSC) X-ray diffraction (XRD) 强激光与粒子束
2004, 16(11): 1473