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基于硅靶和碳化硅靶的碳化硅薄膜磁控溅射工艺对比

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表面技术 2021年第9期50卷 134-140页

作者：杨梦熊惠迎雪西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点试验室西安710021

目的通过基于碳化硅陶瓷靶的直接溅射和基于硅靶与甲烷的反应溅射,在Si(100)基底上沉积碳化硅薄膜,对比两种工艺制备碳化硅薄膜的异同。方法采用直接磁控溅射与反应磁控溅射工艺制备碳化硅薄膜,通过白光干涉仪、轮廓仪、X光电子能谱仪(X... 详细信息

目的通过基于碳化硅陶瓷靶的直接溅射和基于硅靶与甲烷的反应溅射,在Si(100)基底上沉积碳化硅薄膜,对比两种工艺制备碳化硅薄膜的异同。方法采用直接磁控溅射与反应磁控溅射工艺制备碳化硅薄膜,通过白光干涉仪、轮廓仪、X光电子能谱仪(XPS)分析薄膜粗糙度、厚度、沉积速率、组分,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析薄膜的物相结构和形貌。结果基于硅靶和甲烷的反应溅射工艺,甲烷流量百分比为20%~70%时,沉积速率从11.3 nm/min升高到36.5 nm/min。甲烷流量百分比为20%~60%时,表面粗糙度Rq值变化不大;甲烷流量百分比为70%时,Rq值有增大的趋势。对于甲烷反应溅射工艺,硅碳元素比例可调,但甲烷气体不易控制。基于碳化硅陶瓷靶工艺,随沉积时间(即膜层沉积厚度)的增加,表面粗糙度Rq变化不大,硅碳原子比接近1:1。两种工艺制备的薄膜均为晶态,且为8H-SiC。结论比较两种工艺,相同靶功率下,硅靶反应溅射的沉积速率明显快于碳化硅陶瓷靶。硅靶反应溅射的元素比例可调,但甲烷气体不易控制;碳化硅陶瓷靶的沉积过程稳定,硅碳原子比接近1:1。

关键词：磁控溅射碳化硅沉积速率表面粗糙度反应气体

不同场强分布的1064nm激光减反膜损伤特性

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光电子．激光 2012年第7期23卷 1268-1273页

作者：徐均琪苏俊宏惠迎雪程耀进西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室西安710032 北方夜视技术集团股份有限公司微光夜视技术国防科技重点实验室西安710119

设计了两种具有不同场强分布的1 064nm减反射膜结构,即G/H3L/A和G/M2HL/A。采用离子束辅助沉积技术,在K9基底上制备了薄膜,并对薄膜在强激光下的损伤斑形貌及损伤阈值(LIDT)进行了测量。研究结果表明:薄膜的场强分布不同,其抗强激光的... 详细信息

设计了两种具有不同场强分布的1 064nm减反射膜结构,即G/H3L/A和G/M2HL/A。采用离子束辅助沉积技术,在K9基底上制备了薄膜,并对薄膜在强激光下的损伤斑形貌及损伤阈值(LIDT)进行了测量。研究结果表明:薄膜的场强分布不同,其抗强激光的能力也不相同。当两种膜系的电场强度(归一化电场强度平方)在薄膜-空气界面处分别为1.039和0.906时,对不同的激光能量(180,150和120mJ),样品G/H3L/A的表面破损斑尺寸均大于样品G/M2HL/A;两种薄膜的激光损伤阈值分别为12.3J/cm2和14.8J/cm2(激光波长为1 064nm,12ns)。这说明,较小的薄膜-空气界面电场强度,有利于激光损伤能力的提高。因此,对于减反射薄膜,在膜系设计时,采用合理的场强分布,降低薄膜-空气界面的电场强度,可以有效改善薄膜的激光损伤特性。

关键词：减反射薄膜电场激光损伤阈值

基于磁控溅射和ICP刻蚀的RB-SiC表面平坦化工艺

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光子学报 2018年第3期47卷 1-7页

作者：赵杨勇刘卫国惠迎雪西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室西安710021

采用射频磁控溅射技术在RB-SiC表面沉积Si平坦化层,通过正交试验研究了射频功率、Ar流量和工作气压三个因素对薄膜表面质量和形貌的影响规律,以获取最佳的薄膜沉积参数.射频功率120 W、工作气压1.2Pa和Ar流量40sccm条件下获得了最佳质... 详细信息

采用射频磁控溅射技术在RB-SiC表面沉积Si平坦化层,通过正交试验研究了射频功率、Ar流量和工作气压三个因素对薄膜表面质量和形貌的影响规律,以获取最佳的薄膜沉积参数.射频功率120 W、工作气压1.2Pa和Ar流量40sccm条件下获得了最佳质量的平坦化样品,利用电感耦合等离子体对平坦化膜层进行刻蚀抛光,通过Lambda950分光光度计测试不同工艺阶段样品表面的反射率.结果表明,相比于未处理的RB-SiC初始样品,经过平坦化和等离子体刻蚀的样品表面粗糙度标准差值由1.819nm减小至0.919nm,样品表面反射率相应地提高了2%.由此说明射频磁控溅射平坦化沉积与电感耦合等离子体刻蚀的组合工艺可实现RB-SiC表面的高质量加工.

关键词：光学制造超光滑表面射频磁控溅射 RB-SiC Si平坦化层正交试验 ICP刻蚀表面粗糙度

纯钛镀制类金刚石薄膜的真菌黏附与细胞毒性研究

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稀有金属材料与工程 2008年第1期37卷 6-9页

作者：尹路郭天文王辉赵雯弥谦惠迎雪第四军医大学陕西西安710032 西安工业大学陕西西安710032

采用脉冲电弧离子镀膜法在纯钛表面制备类金刚石膜(DLC)并在口内使用。利用表面粗糙度仪、分光光度仪、扫描电镜分别研究镀制类金刚石膜、氮化钛膜、阳极氧化膜以及未表面处理的齿科纯钛试件表面白色念珠菌黏附情况和细胞毒性。结果表明... 详细信息

采用脉冲电弧离子镀膜法在纯钛表面制备类金刚石膜(DLC)并在口内使用。利用表面粗糙度仪、分光光度仪、扫描电镜分别研究镀制类金刚石膜、氮化钛膜、阳极氧化膜以及未表面处理的齿科纯钛试件表面白色念珠菌黏附情况和细胞毒性。结果表明,类金刚石膜表面菌数最少,粗糙度增加值和反射率下降值最小。类金刚石膜表面的L-929细胞增值良好。类金刚石膜可以显著降低纯钛义齿表面的白色念珠菌黏附量,可以承受日常口腔刷牙的磨耗应用于人体,对齿科修复体具有大的潜在应用价值。

关键词：纯钛类金刚石膜真菌黏附细胞毒性

等离子辅助电子束蒸发La_2O_3薄膜的制备

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稀有金属材料与工程 2007年第A1期36卷 928-930页

作者：杨陈樊慧庆焦岗成惠迎雪西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

采用等离子辅助电子束蒸发,在Si(100)衬底上沉积La2O3薄膜。随后对非晶的沉积态薄膜在750℃和900℃分别退火1h。实验结果表明,采用等离子辅助电子束蒸发,可以获得非晶态的La2O3薄膜;经750℃热处理后,薄膜部分晶化;经900℃热处理后,薄膜... 详细信息

采用等离子辅助电子束蒸发,在Si(100)衬底上沉积La2O3薄膜。随后对非晶的沉积态薄膜在750℃和900℃分别退火1h。实验结果表明,采用等离子辅助电子束蒸发,可以获得非晶态的La2O3薄膜;经750℃热处理后,薄膜部分晶化;经900℃热处理后,薄膜显著晶化,晶粒尺寸明显增大,并沿(002)方向择优取向。对薄膜I-V特性的测量结果表明,沉积态薄膜具有较小的漏电流,但随着热处理温度升高,薄膜晶化程度提高,薄膜漏电流逐渐增大;对薄膜透过率的测量结果表明,单面抛光的Si衬底上沉积La2O3薄膜,在近红外范围内有明显的增透效果,最大可达20%左右。

关键词： La2O3薄膜等离子辅助电子束蒸发薄膜结构 Ⅰ-Ⅴ矿特性透过率

氮硅锆-羟磷灰石涂层应用于纯钛种植体的实验研究

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华西口腔医学杂志 2009年第5期27卷 492-495页

作者：尹路惠迎雪姚江武厦门市口腔医院修复科福建厦门361003 西安工业大学薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安710032

目的对比研究采用不同涂层的纯钛种植体表面骨结合力及耐腐蚀性。方法采用等离子喷涂技术在纯钛表面制备氮硅锆-羟磷灰石(ZrSiN-HA)复合涂层并植入实验动物下颌骨。利用扫描电镜(SEM)观察分析复合涂层的表面形貌,电子万能材料实验机对... 详细信息

目的对比研究采用不同涂层的纯钛种植体表面骨结合力及耐腐蚀性。方法采用等离子喷涂技术在纯钛表面制备氮硅锆-羟磷灰石(ZrSiN-HA)复合涂层并植入实验动物下颌骨。利用扫描电镜(SEM)观察分析复合涂层的表面形貌,电子万能材料实验机对比检测ZrSiN-HA组、氮硅锆(ZrSiN)组、羟磷灰石(HA)组与纯钛种植体组涂层的骨结合力并观测各组断裂区域的形貌,电化学腐蚀测试系统对比检测4组涂层的耐腐蚀性。结果种植体表面喷涂ZrSiN-HA后较单纯喷涂HA的表面更加致密,结晶化明显;ZrSiN-HA涂层与其他涂层比较骨结合力最高,耐腐蚀性能最强。结论ZrSiN-HA涂层的应用有利于种植体的长期固位,对齿科修复体具有一定的应用价值。

关键词：纯钛种植涂层骨结合等离子喷涂

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PVDF薄膜的低维化制备和结构研究

材料导报 2010年第6期24卷 1-4页

作者：惠迎雪樊慧庆刘卫国西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室西安710072 西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室西安710032

采用真空热蒸发技术在单晶硅基底上沉积PVDF薄膜,通过分析阻蒸温度对薄膜沉积速率和真空室气压变化的影响研究了PVDF镀膜过程,同时利用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)对薄膜的晶型结构进行了... 详细信息

采用真空热蒸发技术在单晶硅基底上沉积PVDF薄膜,通过分析阻蒸温度对薄膜沉积速率和真空室气压变化的影响研究了PVDF镀膜过程,同时利用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)对薄膜的晶型结构进行了表征分析,结果发现,真空热蒸发技术可制备具有高度取向性的α晶相PVDF薄膜,且薄膜中不含C=C键。相比于PVDF树脂粉末,所得薄膜的结晶度明显增大而分子量显著减小,实现了PVDF薄膜的低维化制备。

关键词： PVDF薄膜取向生长真空热蒸发 α相薄膜结构

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亚波长多功能微纳米结构制造及性能分析

光子学报 2023年第6期52卷 25-38页

作者：王少强陈智利毕倩惠迎雪刘卫国西安工业大学光电工程学院西安710021

利用等效介质理论计算出区熔硅微纳米结构的几何尺寸,然后在有限元模拟的基础上建立了光学模型。研究了在长波红外(8~12μm)范围内的抗反射效果,并分别分析了表面形貌和结构特征尺寸对透射率的影响。通过自由基等离子源刻蚀技术和低能... 详细信息

利用等效介质理论计算出区熔硅微纳米结构的几何尺寸,然后在有限元模拟的基础上建立了光学模型。研究了在长波红外(8~12μm)范围内的抗反射效果,并分别分析了表面形貌和结构特征尺寸对透射率的影响。通过自由基等离子源刻蚀技术和低能量离子束刻蚀技术联合制备的方式,在硅表面形成了具有抗反射自清洁功能的微纳米复合结构。测得其透射率为78%,静态接触角为125.77°,并对所得结构进一步分析,实验结果表明:在长波红外范围微纳米复合结构的抗反射性能优于仅存在单一微米结构时,且纳米级别的微结构对红外波段减反射作用并不明显,微米结构是提升硅材料表面长波红外范围透射率的主要因素;具有微纳复合结构的材料表面张力大于单一微/纳米结构,与理论模拟结果一致,表明微纳米结构的存在能够有效改善硅表面的疏水能力。

关键词：区熔硅疏水性微纳结构亚波长自由基等离子体源低能离子束

离子束流后处理对类金刚石薄膜激光损伤特性的影响

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强激光与粒子束 2015年第11期27卷 197-201页

作者：吴慎将苏俊宏惠迎雪徐均琪葛锦蔓西安工业大学光电工程学院西安710021

类金刚石薄膜激光损伤阈值低,已经严重制约其在红外激光系统中的应用。基于非平衡磁控溅射技术,在硅基底上沉积类金刚石薄膜;采用离子束流后处理技术,用正交实验法确定影响处理效果的主要因素,对已沉积完成的DLC薄膜进行离子束轰击;在... 详细信息

类金刚石薄膜激光损伤阈值低,已经严重制约其在红外激光系统中的应用。基于非平衡磁控溅射技术,在硅基底上沉积类金刚石薄膜;采用离子束流后处理技术,用正交实验法确定影响处理效果的主要因素,对已沉积完成的DLC薄膜进行离子束轰击;在不同处理工艺下,观测薄膜样品的光学常数及拉曼光谱,最后进行了激光损伤测试。从测试结果可知,离子束流后处理参数：离子能量1000eV、放电电流30-40mA、轰击时间8min时,透射率由原来的60.65%提高到了65.98%;消光系数在900nm后明显降低,DLC薄膜的激光损伤阈值从0.69J/cm^2提高到1.01J/cm^2。

关键词：类金刚石薄膜离子束流正交实验激光损伤阈值