强激光与粒子束
2023, 35(8): 081004
1 华南理工大学 材料科学与工程学院, 广州 510640
2 广东省新材料研究所 现代材料表面工程技术国家工程实验室, 广东省现代表面工程技术重点实验室, 广州 510651
低温沉积α-Al2O3薄膜是拓展其实际工程应用的关键。本研究以Al、α-Al2O3和Al + 15wt% α-Al2O3为靶材, 用射频磁控溅射在Si(100)基体上沉积氧化铝薄膜。用掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)对所沉积薄膜的相结构和元素含量进行研究, 用纳米压痕技术测量薄膜硬度。结果表明, 在550 ℃的基体温度下, 反应射频磁控溅射Al+α-Al2O3靶可获得单相α-Al2O3薄膜。靶中的α-Al2O3溅射至基片表面能优先形成α-Al2O3晶核, 在550 ℃及以上的基体温度下可抑制γ相形核, 促进α-Al2O3晶核同质外延生长, 并最终形成单相α-Al2O3薄膜。
α-Al2O3 反应溅射 复合靶 低温沉积 纳米压痕 α-Al2O3 reactive sputtering composite target low-temperature deposition nano-indentation
针对目前脉冲硬X射线源能谱硬、辐照面积小、辐射场电子份额高无法开展系统电磁脉冲效应实验研究的技术难题，提出了采用复合薄靶软化脉冲硬X射线能谱、降低电子份额的方法。采用MCNP程序数值模拟了电子和光子在不同材料中的输运规律，分析了复合靶结构和材料厚度对X射线能谱、电子份额的影响。以“闪光二号”加速器为电子束源，设计了复合薄靶、X射线窗。实验得到的X射线参数：平均能量121 keV;均匀性2∶1情况下，700 cm2平均剂量40 rad(Si)，500 cm2平均剂量170 rad(Si);光子数与电子数的比值大于103，可以开展系统电磁脉冲效应初步实验研究。
轫致辐射 脉冲硬X射线 能谱 复合靶 系统电磁脉冲 bremsstrahlung pulsed hard X-ray energy spectrum composite converter system generated electromagnetic pulse
