利用磁控溅射制备了各种工艺参数不同的微球表面金属Mo涂层样品,并通过白光干涉仪和扫描电子显微镜对样品的表面及剖面进行了系统的测试分析。分别探究了溅射工作气压和沉积制备时间对微球表面Mo涂层表面形貌以及结晶质量的影响规律。结果表明通过优化工艺参数可制备微球直径约为800 μm、涂层厚度为3.5 μm到14.1 μm、厚度均匀性良好的微球表面Mo涂层。Mo涂层中的晶粒呈现出柱状结构致密堆积在一起,且随涂层的厚度增加晶粒间空隙增大。

采用反应磁控溅射法在不同工作气压(0.5～2.0 Pa)下沉积了一系列氮化铝(AlN)薄膜。研究发现, 在保持其他工艺参数不变的条件下, 工作气压对薄膜厚度的影响很小。场发射性能测试表明, 在较低的工作气压(0.5 Pa和0.7 Pa)下制备的AlN薄膜具有一定的场发射性能。扫描电子显微镜(SEM)图像显示, 在较高的工作气压(2.0 Pa)下制备的薄膜易产生空位及微空洞等缺陷, 使薄膜致密性下降。电子在薄膜中的输运因受到缺陷的散射而不能隧穿表面势垒进行发射。研究表明, 为获得具有良好场发射性能的AlN薄膜, 若采用反应磁控溅射法, 应选取较低的工作气压;同时, 对于薄膜型阴极, 具有紧密晶粒结构及较小缺陷的薄膜可能具有更优异的场发射性能。

在氩气和氧气混合气氛下,近空间升华法制备了CdTe多晶薄膜。薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程。深入研究沉积过程中的热交换、物质输运,有助于获得结构致密具有良好光电性质的CdTe薄膜。分析了近空间沉积的物理机制,测量了近空间沉积装置内的温度分布,讨论了升温过程、气压与薄膜的初期成核的关系。结果表明,不同气压下制备的样品,均有立方相CdTe。此外,还有CdS和SnO2∶F衍射峰。CdTe晶粒随气压增加有减小趋势;随气压的增加,透过率呈下降趋势,相应的CdTe吸收边向短波方向移动。采用衬底温度500 ℃,源温度620 ℃,在120 ℃的温差下,沉积时间4 min上制备CdTe多晶薄膜,获得转换效率优良的结构为SnO2∶F/CdS/CdTe/Au的集成电池。

在电子束蒸发沉积制备ZrO2薄膜的过程中,采用石英晶体振荡法监控膜厚和沉积速率。用NKD7000分光光度计测量了ZrO2薄膜的折射率和膜厚,用原子力显微镜分别观测了不同工作气压和沉积速率下薄膜的表面形貌、均方根粗糙度。结果表明,随着工作气压的升高,膜层的结构变疏松,薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之减小。随着沉积速率的增大,膜层的结构变致密,薄膜的折射率和均方根粗糙度都随之增大。并且从工具因子（TF）的角度得到了证实。实际镀膜过程中应该根据激光薄膜的应用需要选用合适的工艺条件,在允许的均方根粗糙度范围内提高膜层的结构致密性和折射率。