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感应耦合等离子体源制备硬质类金刚石膜的研究

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核技术 2003年第2期26卷 125-128页

作者：俞世吉马腾才中国科学院电子学研究所北京100080 大连理工大学物理系大连116024

采用感应耦合等离子体源(ICPS)成功地实现化学气相沉积硬质类金刚石(DLC)膜,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚... 详细信息

采用感应耦合等离子体源(ICPS)成功地实现化学气相沉积硬质类金刚石(DLC)膜,并考察了基片负偏压对类金刚石膜沉积过程和薄膜性质的影响。薄膜的微观形貌、显微硬度、沉积速率以及结构成分分析表明感应耦合等离子体源适于制备硬质类金刚石膜,并且在相对较低的基片负偏压条件就可以获得高硬度的类金刚石膜。基片负偏压对类金刚石膜化学气相沉积过程和薄膜性质都有显著影响。

关键词：感应耦合等离子体源类金刚石膜基片负偏压

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粒子束对玻姆鞘层判据的影响

物理学报 2003年第5期52卷 1196-1202页

作者：谷云鹏马腾才大连理工大学三束国家重点实验室大连116024

在一维平板鞘层中应用双流体模型在有无碰撞两种情况下分别研究了定向离子束和定向电子束的存在对玻姆鞘层判据的影响 .研究所涉及的碰撞主要有电荷交换碰撞、电离碰撞和总能量损失碰撞 .工作气体是氩气 ,气压是常压 .通过采用四阶龙格 ... 详细信息

在一维平板鞘层中应用双流体模型在有无碰撞两种情况下分别研究了定向离子束和定向电子束的存在对玻姆鞘层判据的影响 .研究所涉及的碰撞主要有电荷交换碰撞、电离碰撞和总能量损失碰撞 .工作气体是氩气 ,气压是常压 .通过采用四阶龙格 -库塔法 ,得到了数值解 .结果表明定向离子束能减小漂移离子进入鞘层的最小速度 ,电荷交换碰撞也能减小这一速度 ;定向电子束使这一速度增加。

关键词：玻姆鞘层判据双流体模型粒子束定向离子束定向电子束碰撞等离子体物理

衬底温度对强流脉冲离子束烧蚀沉积类金刚石薄膜化学结构的影响

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高等学校化学学报 2003年第7期24卷 1262-1265页

作者：梅显秀马腾才大连理工大学三束材料改性国家重点实验室大连116024

采用强流脉冲离子束 (High-intensity pulsed ion beam,HIPIB)烧蚀技术在 Si(1 0 0 )基体上沉积类金刚石 (Diamond-like carbon,DLC)薄膜 ,衬底温度的变化范围为 2 98～ 6 73K.利用 Raman光谱和 X射线光电子谱 (XPS)对 DLC薄膜的化学结... 详细信息

采用强流脉冲离子束 (High-intensity pulsed ion beam,HIPIB)烧蚀技术在 Si(1 0 0 )基体上沉积类金刚石 (Diamond-like carbon,DLC)薄膜 ,衬底温度的变化范围为 2 98～ 6 73K.利用 Raman光谱和 X射线光电子谱 (XPS)对 DLC薄膜的化学结合状态与衬底温度之间关系进行研究 .薄膜 XPS的 C1 s谱的解谱分析得出薄膜中含有 sp3 C(结合能为 2 85 .5 e V)和 sp2 C(结合能为 2 84 .7e V)成分 ,根据解谱结果评价薄膜中 sp3 C含量 .根据 XPS分析可知 ,衬底温度低于 4 73K时 ,sp3 C的含量大约为 4 0 %左右 ;随着沉积薄膜时衬底温度的提高 ,sp3 C的含量降低 ,由 2 98K时的 4 2 .5 %降到 6 73K时的 8.1 % ,从 5 73K开始发生 sp3 C向 sp2 C转变 .Raman光谱表明 ,随着衬底温度的提高 ,Raman谱中 G峰的峰位靠近石墨峰位 ,G峰的半峰宽降低 ,D峰与G峰的强度比 ID/IG 增大 ,说明薄膜中的 sp3 C的含量随衬底温度增加而减少 .

关键词：衬底温度强流脉冲离子束烧蚀沉积技术类金刚石薄膜化学结构化学结合状态

碰撞效应对入射到射频偏压电极上离子能量分布和角度分布的影响

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物理学报 2002年第6期51卷 1332-1337页

作者：邱华檀王友年马腾才大连理工大学物理系三束材料改性国家重点实验室大连116024

考虑了离子与中性粒子的弹性碰撞和电荷交换碰撞效应 ,建立了一套描述射频等离子体鞘层动力学特性的自洽模型 ,并利用Monte Carlo模拟方法研究了入射到电极上的离子的能量分布和角度分布 .数值结果表明 :随着放电气压增加 ,入射到电极... 详细信息

考虑了离子与中性粒子的弹性碰撞和电荷交换碰撞效应 ,建立了一套描述射频等离子体鞘层动力学特性的自洽模型 ,并利用Monte Carlo模拟方法研究了入射到电极上的离子的能量分布和角度分布 .数值结果表明 :随着放电气压增加 ,入射到电极上离子的能量分布逐渐地由双峰分布变成单峰分布 ,而且低能离子的数目也逐渐地增加 .入射到电极上的离子呈小角分布 ,而且放电气压等参数对角度分布的影响不是太明显 .

关键词：碰撞效应射频偏压电极离子能量分布角度分布射频放电等离子体鞘层动力学

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重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型

物理学报 2000年第12期49卷 2404-2407页

作者：王德真马腾才大连理工大学物理系三束材料改性国家重点实验室大连116024

建立了重粒子在阴极鞘层中输运的理论模型 ,推导出离子、中性粒子入射阴极表面速度分布函数和到达阴极的离子流、中性粒子流的解析表达式 .理论结果与蒙特卡罗模拟相一致 .

关键词：阴极鞘层金属重粒子输运等离子体表面加工

HIPIB烧蚀等离子体沉积DLC薄膜结构及性能

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大连理工大学学报 2004年第4期44卷 469-473页

作者：梅显秀徐卫平马腾才谭畅大连理工大学三束材料改性国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学材料工程系辽宁大连116024

利用强流脉冲离子束(HIPIB)烧蚀等离子体在Si(100)基体上快速沉积类金刚石(DLC)薄膜.电压为250keV,束流密度为250A/cm2,脉宽为70ns的离子束(主要由碳离子和氢离子组成)聚焦到石墨靶材上,使石墨充分电离产生稠密的烧蚀等离子体,在石墨靶... 详细信息

利用强流脉冲离子束(HIPIB)烧蚀等离子体在Si(100)基体上快速沉积类金刚石(DLC)薄膜.电压为250keV,束流密度为250A/cm2,脉宽为70ns的离子束(主要由碳离子和氢离子组成)聚焦到石墨靶材上,使石墨充分电离产生稠密的烧蚀等离子体,在石墨靶的法线方向的Si基体上沉积出非晶的DLC薄膜,基片温度选择25℃和100℃.XPS分析显示DLC薄膜中sp3C的含量达到40%.扫描电镜和原子力显微镜分析得知薄膜表面比较光滑,100℃时沉积的DLC薄膜的表面更光滑,表面粗糙度为0.927nm,其摩擦因数为0.10;TEM分析表明DLC薄膜的相结构是非晶的;X射线衍射分析得出薄膜的宏观残余应力为压应力,其大小约为4GPa.

关键词：强流脉冲离子束类金刚石薄膜 HIPIB 烧蚀等离子体 DLC薄膜结构残余应力快速沉积类金刚石薄膜

离子与尘埃相互作用对离子声波和尘埃声波的影响

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核聚变与等离子体物理 2004年第1期24卷 39-42页

作者：华建军刘金远马腾才大连理工大学三束材料改性国家重点实验室大连理工大学物理系大连116023

基于流体力学方程和与时间相关的线性微扰理论,分析了尘埃等离子体环境中离子与尘埃粒子的相互作用对离子声波和尘埃声波的影响,结果表明两者间的相互作用使得离子声波变得稳定而使尘埃声波变得不稳定。

关键词：离子尘埃等离子体离子声波尘埃声波色散方程线性化处理

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低温等离子体物理进展

力学进展 1990年第3期20卷 373-378页

作者：马腾才大连理工大学 116024

概述了低温等离子体物理研究现状、发展及其应用。

关键词：低温等离子体等离子体物理

离子注入合成β-FeSi_2薄膜的显微结构

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物理学报 2002年第1期51卷 115-124页

作者：李晓娜聂冬董闯马腾才金星张泽三束材料改性国家重点联合实验室大连理工大学分部中国科学院北京电子显微镜实验室北京100080

采用MEVVA源 (MetalVaporVacuumArcIonSource)离子注入合成 β FeSi2 薄膜 ,用常规透射电镜和高分辨电镜研究了不同制备参数下 β FeSi2 薄膜的显微结构变化 .研究结果表明 :调整注入能量和剂量 ,可以得到厚度不同的β FeSi2 表面层和... 详细信息

采用MEVVA源 (MetalVaporVacuumArcIonSource)离子注入合成 β FeSi2 薄膜 ,用常规透射电镜和高分辨电镜研究了不同制备参数下 β FeSi2 薄膜的显微结构变化 .研究结果表明 :调整注入能量和剂量 ,可以得到厚度不同的β FeSi2 表面层和埋入层 .制备过程中生成的α ,β ,γ和CsCl型FeSi2 相的相变顺序为γ FeSi2 →β FeSi2 →α FeSi2 ,CsCl FeSi2 →β FeSi2 →α FeSi2 或 β FeSi2 →α FeSi2 .当注入参数增加到 60kV ,4× 10 1 7ions cm2 ,就会导致非晶的形成 ,非晶在退火后会晶化为 β FeSi2 相 ,相变顺序就变为非晶→β FeSi2 →α FeSi2 .随退火温度逐渐升高硅化物颗粒逐渐长大 ,并向基体内部生长 ,在一定的退火温度下硅化物层会收缩断裂为一个个小岛状 ,使得硅化物硅界面平整度下降 .另外 ,对于 β FeSi2 Si界面取向关系的研究表明 ,在Si基体上难以形成高质量 β FeSi2 薄膜的原因在于多种非共格取向关系的并存。

关键词： β-FeSi2 半导体薄膜金属硅化物离子注入透射电子显微镜显微结构二硅化铁