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纳米技术与精密工程 2006年第4期4卷 307-310页

作者：赵学森孙涛马小军高党忠唐永建董申哈尔滨工业大学精密工程研究中心哈尔滨150001 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

基于商用原子力显微镜(AFM)建立了靶丸表面轮廓测量仪系统,并对该系统的精密回转轴系进行了结构设计.为了评价系统的测量不确定度,进行了气浮轴系回转精度测试,确定了回转轴系的误差曲线,其最小二乘圆度误差为48nm;同时对安装回转轴系后... 详细信息

基于商用原子力显微镜(AFM)建立了靶丸表面轮廓测量仪系统,并对该系统的精密回转轴系进行了结构设计.为了评价系统的测量不确定度,进行了气浮轴系回转精度测试,确定了回转轴系的误差曲线,其最小二乘圆度误差为48nm;同时对安装回转轴系后AFM的测量噪声进行了测试,并通过结构改进使静态噪声幅值降为约10nm.应用这一系统进行了靶丸表面圆周迹线的测量实验,实验测量出该系统运转测量时噪声幅值约13nm,综合测量误差约49.7nm,此测量精度可以通过回转轴系的误差分离来进一步提高.

关键词：靶丸表面轮廓仪原于力显微镜轴系设计测量精度

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反应磁控溅射制备（Ti,Al）N薄膜的研究

反应磁控溅射制备（Ti,Al）N薄膜的研究

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作者：刘昕中南大学

学位级别：硕士

本文首先对气相沉积硬质薄膜(镀层)的发展以及TiN系列超硬薄膜的结构、性能和应用进行了综合描述，并分析了TiAlN薄膜相对与其它TiN系列薄膜的优势，指出了其发展的方向。随后总结了目前TiAlN薄膜的主要制备方法和主要的表征方式。在此... 详细信息

本文首先对气相沉积硬质薄膜(镀层)的发展以及TiN系列超硬薄膜的结构、性能和应用进行了综合描述，并分析了TiAlN薄膜相对与其它TiN系列薄膜的优势，指出了其发展的方向。随后总结了目前TiAlN薄膜的主要制备方法和主要的表征方式。在此基础上选用直流反应磁控溅射的方法在WC—6％Co和不锈钢基体上成功的沉积了TiAlN薄膜。通过改变氮气流量，基体温度等工艺参数，得到了不同组织结构、性能和微观形貌的TiAlN薄膜。通过改变基体偏压的大小，研究了偏压大小对TiAlN薄膜表面形貌、性能的影响。X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、显微硬度测试仪被用于对试样的组织结构、形貌和性能进行检测分析，通过对检测结果的分析讨论，我们得到以下结论： 1) 在基体温度250℃～400℃，溅射气压在1.0～1.3Pa，F／F不超过1：1的情况下我们成功的制备出了(Ti，Al)N膜，分析其成份为TiAlN。 2) 在F／F比较低时薄膜存在明显的(Ti，Al)N的(111)织构，随着F／F的增大，这种(111)织构逐渐变弱。 3) 薄膜显微形貌和表面粗糙度随着F／F的变化也发生较明显的变化：随着F／F的增大，薄膜颗粒和表面粗糙度先由大变的小，再略有变大;显微硬度也随之小变大，再略有减小。在F／F为1／2时，薄膜表面晶粒细小，组织结构致密，表面粗糙度最低，薄膜的显微硬度值最高，薄膜的质量最佳。 4) N流量变化存在一临界值，当F／F达到1：1时，由于靶材表面毒化作用的影响和Ar分压的减小，使得不能成功的制备出(Ti，Al)N薄膜。 5) 在一定温度范围(250℃～400℃)内，温度对薄膜试样的表面织构和显微硬度的影响不大，但随着基体温度的升高，薄膜表面的形貌发生了较大的改变，表面拱形形貌逐渐消失，表面粗糙度有所减小。 6) 基体负偏压对薄膜试样的表面结构、形貌有明显的影响。当基体负偏压从0V增加到—125V时，由于负偏压所导致的沉积粒子的迁移能力、表面扩散能力增强，抵消了偏压所导致的温度升高的影响，从而降低了薄膜表面的粗糙度，细化了晶粒。从本次试验来看，基体负偏压在—125～—150V之间时能得到质量较好的TiAlN薄膜。然而中南人学硕十学位论文摘要当负偏压从一125V增加到一150V时，由于粒子轰击能量的继续增大，导致基体温度的继续升高，基体温度的升高对晶粒长大的促进作用超过了偏压所引起的细化晶粒作用时，薄膜表现为晶粒随着偏压的增加而长大。当偏压达到一200V时，由于过高能量的粒子轰击，导致薄膜内应力过大，不能有效的制备出Oi，AI川膜。

关键词： (Ti Al)NN薄膜磁控反应溅射原于力显微镜微观结构微观形貌

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图案硅衬底上锗硅量子点生长

图案硅衬底上锗硅量子点生长

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作者：陈培炫复旦大学

学位级别：硕士

本文研究了一种新型的周期可控的大面积坑形硅图案衬底的制备方法。首先利用自组装方法在疏水硅(001)表面排列出单层有序密排列的聚苯乙烯纳米球薄膜,纳米球的直径范围为1.6微米至10纳米。然后以纳米球薄膜为模板喷金,结合金对硅的催化... 详细信息

本文研究了一种新型的周期可控的大面积坑形硅图案衬底的制备方法。首先利用自组装方法在疏水硅(001)表面排列出单层有序密排列的聚苯乙烯纳米球薄膜,纳米球的直径范围为1.6微米至10纳米。然后以纳米球薄膜为模板喷金,结合金对硅的催化氧化,在硅片表面形成网格状的金-氧化硅模板。在去除聚苯乙烯纳米球之后,利用氢氧化钾对硅的各向异性腐蚀,在硅片表面形成二维有序的坑形衬底图案,图案周期等于聚苯乙烯球的直径。通过调节所用聚苯乙烯球的尺寸,可以相应调节图案周期从数微米至100纳米以下。同时,通过调节硅片化学腐蚀的参数,可以调控图案坑形的形貌。由此制作的坑形图案衬底上用分子束外延系统生长锗硅量子点,可以实现对锗硅量子点成核位置的控制。此外,我们研究了温度对坑形图案衬底上锗硅量子点上生长的影响。不同温度下对应着三种不同的生长情况:(ⅰ)低温下的动力受限生长;(ⅱ)中间适当温度下有序量子点的生长;(ⅲ)高温下无序量子点的生长。本文从动力学角度定性的解释了不同温度下量子点的生长情况。此定性解释可以作为优化图案衬底上有序量子点生长参数的参考依据。

关键词：自组装纳米球刻蚀图案衬底锗硅量子点分子束外延原于力显微镜

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