检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

nbn薄膜的反应磁控溅射沉积

NbN薄膜的反应磁控溅射沉积

第十二届全国电子显微学会议

作者：韩增虎赖倩茜田家万李戈扬上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室

本文应用SPC-350多靶磁控溅射仪制备nbn薄膜,并研究了氮分压对磁控反应溅射nbn薄膜微结构和力学性能的影响.

关键词：涂层材料 nbn薄膜磁控溅射电镜观察薄膜微结构力学性能

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

溶液法制备nbn超导薄膜及性能研究

安徽科技学院学报 2019年第2期33卷 77-83页

作者：惠贞贞唐婧郑胜彪汪徐春叶龙强安徽科技学院化学与材料工程学院

目的:构建nbn薄膜生长-微结构-超导性能之间的关联性。方法:采用化学溶液沉积法制备性能优异的nbn薄膜,利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)对薄膜样品的微结构进行表征,并通过物理性质测量系统(PPMS)对薄膜样品的超导性能进行测... 详细信息

目的:构建nbn薄膜生长-微结构-超导性能之间的关联性。方法:采用化学溶液沉积法制备性能优异的nbn薄膜,利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜(FE-SEM)对薄膜样品的微结构进行表征,并通过物理性质测量系统(PPMS)对薄膜样品的超导性能进行测量分析。结果:发现在Si衬底上可以制备出超薄(11 nm)δ-nbn薄膜。随着薄膜厚度的增加,薄膜的晶格常数先增大后减小,薄膜厚度为51 nm时晶格常数最大,且晶粒尺寸逐渐增大,正常态电阻率ρN逐渐减小,超导转变温度(Tc)先升高后降低,载流子浓度和上临界场BC2(0)先增加后减小。结论:对于不同厚度的nbn超导薄膜,ρN由载流子浓度、晶粒尺寸和晶界散射共同影响,但晶粒尺寸大小和晶界散射起主要作用;Tc主要受N含量和载流子浓度变化的影响,N含量越多,载流子浓度越大,Tc越高;BC2(0)是由Tc、ρN和晶粒尺寸共同影响。

关键词： nbn薄膜化学溶液沉积法微结构超导性能

磁控溅射Ti掺杂nbn薄膜的机械和摩擦学特性研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

延边大学学报（自然科学版） 2019年第3期45卷 208-214页

作者：韩玉蕊杜安天顾广瑞延边大学理学院

为研究Ti掺杂的nbn薄膜的机械和摩擦学特性,采用射频和直流磁控共溅射技术制备了Ti掺杂的nbn(Ti:nbn)薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、高温摩擦磨损实验机分别对Ti掺杂的nbn薄... 详细信息

为研究Ti掺杂的nbn薄膜的机械和摩擦学特性,采用射频和直流磁控共溅射技术制备了Ti掺杂的nbn(Ti:nbn)薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米压痕仪、高温摩擦磨损实验机分别对Ti掺杂的nbn薄膜的微观结构、组成成分、表面形貌、机械和摩擦学性能进行了研究.XRD测试结果显示,薄膜的结晶性随着Ti靶掺杂功率的增加(从0 W逐渐升高到40 W)而呈明显增强趋势,晶粒尺寸也由18.010 nm增加到21.227 nm.当Ti靶的掺杂功率为30 W时,nbn薄膜的硬度由4.5 GPa(未掺杂)增加到20.4 GPa,弹性模量由145.8 GPa(未掺杂)增加到224.5 GPa;当Ti靶的掺杂功率为40 W时,nbn薄膜的摩擦系数由0.73(未掺杂)下降到0.51,磨损率由3.3×10^-6 mm^3/(N·mm)(未掺杂)下降到2.1×10^-6 mm^3/(N·mm).这表明,掺杂Ti可使nbn薄膜的机械性能和摩擦学性能得到很大的改善.

关键词：磁控溅射 nbn薄膜机械性能摩擦学性能

纳米多孔结构对氮化铌薄膜红外宽带光响应的影响研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米多孔结构对氮化铌薄膜红外宽带光响应的影响研究

作者：李坤西安理工大学

学位级别：硕士

对于具有量子相变特性(Quantum phase transition,QPT)的系统,由于偏置在量子临界点附近时其对于外界物理参量的微小变化非常敏感,因而基于QPT的探测及测量技术有着广阔的发展前景。而在红外光电探测领域,作为QPT系统的典型范例,具有超... 详细信息

对于具有量子相变特性(Quantum phase transition,QPT)的系统,由于偏置在量子临界点附近时其对于外界物理参量的微小变化非常敏感,因而基于QPT的探测及测量技术有着广阔的发展前景。而在红外光电探测领域,作为QPT系统的典型范例,具有超导绝缘相变特性(Superconductor-Insulator Transition,SIT)的纳米多孔薄膜材料已经展现出了开启该领域新路径的潜力,但其红外宽带光响应特性研究目前尚处在起步阶段,有许多关键的问题及未知的规律有待解决与探索,纳米多孔结构对于薄膜红外宽带光响应的影响便是其中之一。为此,本文以纳米多孔氮化铌(Niobium Nitride,nbn)薄膜为主要研究对象,并将孔径、周期作为多孔结构的主要参量,系统分析了其对不同厚度nbn薄膜红外宽带光响应特性的影响。在此基础上,结合课题组已有的研究经验,采用等效媒质理论将不同结构的多孔薄膜等效为不同材料参数的均匀薄膜,进而对三种不同的等效媒质模型的适用性进行了对比分析。最后,得益于等效模型的便利性,可以将原本三维的加载纳米多孔nbn薄膜的探测器结构设计问题简化为一维的多层膜结构设计问题,方便地实现了对器件光吸收率的优化设计。具体工作如下:1.不同孔结构的纳米多孔nbn薄膜红外宽带光响应特性分析。首先,通过优化Drude模型参数进一步提高了对文献中nbn薄膜光学参数在270-1750nm波长范围内的测量结果进行了拟合/的拟合精度,并进一步外推至1750-5000nm的中红外波段。进而,结合实际多孔结构的参数变化范围,通过时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)对纳米多孔nbn薄膜的光响应进行建模,仿真得到了不同孔径、周期、薄膜厚度情况下多孔薄膜在波长在780-5000nm的近、中红外波长范围内对入射光的传输反射特性以及薄膜内部的电场分布情况,并系统分析了纳米多孔结构对nbn薄膜红外宽带光响应的影响。结果表明:对于不同厚度的薄膜,其在目标波长范围内的光吸收率均会随着多孔结构孔径及周期的增加而降低,透射率的变化规律与吸收率相反,反射率则无明显的规律性;孔边沿处的电场强度较高,孔与孔之间的超导岛区域电场强度则较低,但随着孔径和周期的增加,上述两处的电场强度均有所提升。2.不同孔结构条件下纳米多孔nbn薄膜的等效媒质模型研究。首先,将上一部分所得到的纳米多孔nbn薄膜仿真结果与同厚度的均匀nbn薄膜的光响应结果进行了对比,同样发现多孔结构对于薄膜的光学性质并没有颠覆性的改变,这与课题组已有的研究经验是相符的,也证明在较大的孔结构变化范围内继续使用等效媒质理论对多孔薄膜进行简化是合理的。而后,分别对Maxwell-Garnett等效模型、Bruggeman等效模型、强扰动理论(Strong Fluctuation Theory,SFT)等效模型的适用性进行了对比分析。结果显示:一方面,Bruggeman等效模型在上述三种等效模型中具有最高的等效精度,并且对于不同周期、孔径的多孔薄膜都表现出了良好的适应性;但另一方面,当周期尺寸变大时,Bruggeman模型的等效精度会有所降低,当周期达到400nm时,其等效精度会出现较大程度的下降。3.对加载不同孔结构的纳米多孔nbn薄膜器件进行高光吸收率结构优化设计。首先,设计了加载光学腔的背面对光器件结构,入射光从MgO衬底一侧入射到多孔薄膜上,由SiO2和Si3N4双层介质以及Au反射镜组成的光学谐振腔设置在薄膜的另一侧。进而,利用Bruggeman等效模型将多孔薄膜等效为一定参数的均匀薄膜,并采用可变惯性系数的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO),将 MgO 衬底、nbn 薄膜、SiO2 层和Si3N4层这四个厚度设为优化变量,在不同孔结构条件下对该器件在近红外和中红外波段分别进行了宽带高光吸收率设计。所得优化结果显示:在1100-1750nm的近红外波段,可以实现不低于88%的光吸收率;在3000-5000nm的中红外波段可以实现不低于87.66%的光吸收率。

关键词： nbn薄膜红外宽带光响应多孔结构等效媒质模型优化设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

共溅射生长NbTiN超导超薄薄膜

共溅射生长NbTiN超导超薄薄膜

作者：王晨苏州大学

学位级别：硕士

本论文研究硅基超导氮化钛铌（NbTiN）薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下快速生长250nm厚磷掺杂Si O2（PSG）薄膜作为硅与超导薄膜... 详细信息

本论文研究硅基超导氮化钛铌（NbTiN）薄膜的制备技术。针对NbTiN与硅基片晶格失配度较高导致超导性能的下降的难题,主要开展两方面的工作:一、研究采用在单晶硅片上低温条件下快速生长250nm厚磷掺杂Si O2（PSG）薄膜作为硅与超导薄膜的过渡层;二、采用共溅射技术在PSG/Si基片上生长出高质量的NbTiN超薄超导薄膜。结果表明:在6小时较短时间在单晶硅片生长250nm厚度的PSG薄膜,且PSG薄膜的相结构和光学性能和常规热氧化生成的Si O2薄膜具有相近的性能,能够作为过渡层生长Nb N和NbTiN薄膜;在优化溅射条件,PSG/Si基5nm-NbTiN超薄薄膜Tc=8.8K,较Si基薄膜提升了1K以上,主要应归因于PSG缓冲层降低了NbTiN和Si基片之间的失配度并改善了界面性能。本工作为生长用于超导单光子器件的高质量硅基NbTiN薄膜提供了可行的技术途径。

关键词： PSG/Si基片 nbn薄膜 NbTiN薄膜磁控共溅射超导特性

用于超导单光子探测器的氮化铌与铌硅薄膜制备研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用于超导单光子探测器的氮化铌与铌硅薄膜制备研究

作者：杨小忠南京大学

学位级别：硕士

单光子探测技术既具有重要的科学意义也有广泛的应用领域,在量子秘钥分发、量子计算、荧光探测、微弱光成像等方面均有重要作用。超导纳米线单光子探测器基于超导纳米线条中非平衡态的热电子效应,具有速度快、探测范围宽和暗记数低的优... 详细信息

单光子探测技术既具有重要的科学意义也有广泛的应用领域,在量子秘钥分发、量子计算、荧光探测、微弱光成像等方面均有重要作用。超导纳米线单光子探测器基于超导纳米线条中非平衡态的热电子效应,具有速度快、探测范围宽和暗记数低的优点,通过光学谐振腔或光学波导结构,系统探测效率也可达到80%以上,是目前综合性能最佳的单光子探测器,因此受到了学界关注。高质量的超导薄膜是制备超导单光子探测器的基础和关键。本文主要研究超薄的nbn薄膜和低能隙的NbSi薄膜的制备与表征,通过优化工艺条件,在多种衬底上制备出高质量的超薄nbn和NbSi薄膜。文中对两套制备系统的结构和操作方法都进行了详细介绍,并给出了两种薄膜的详细制备流程。我们使用台阶仪、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段系统表征了nbn和NbSi两种薄膜的厚度、结构、成分、表面形貌等性能;利用液氦杜瓦测量系统和综合物性测量系统(PPMS)表征了nbn和NbSi薄膜的超导转变温度。样品的实验测量表明,制备在MgO衬底上4nmnbn薄膜的超导转变温度超过12.5K,在Si衬底上6nmnbn薄膜的超导转变温度超过7.4K,在Si-SiOx衬底上6nmnbn薄膜的超导转变温度超过7.38K。利用共溅射工艺技术,通过调节溅射电压、溅射气压、靶材与衬底的距离等实验参数制备出NbSi薄膜,成分分析表明,薄膜成分含量为Nb占65%,Si占30%,超导转变温度也达到了3K,这些工作为开发红外及远红外波段的超导单光子探测器打下了良好基础。利用测量方阻法估算薄膜厚度,为超薄薄膜厚度的工艺检测提供了一个快捷方便的手段,并已应用于超导纳米线单光子探测器的制备中,获得很好效果。

关键词：超导单光子探测器 nbn薄膜 NbSi薄膜磁控溅射超导转变温度

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

金属掺杂氮化铌薄膜的制备及其特性研究

金属掺杂氮化铌薄膜的制备及其特性研究

作者：杜安天延边大学

学位级别：硕士

氮化铌(nbn)薄膜是一种硬质过渡金属氮化物(TMN)薄膜,具有高硬度,高耐磨性,高熔点和高化学稳定性等优点,其在金属切削和保护涂层等方面具有广泛的应用。本文采用射频磁控溅射技术制备了未掺杂和金属掺杂的nbn薄膜。利用X射线衍射(XRD),... 详细信息

氮化铌(nbn)薄膜是一种硬质过渡金属氮化物(TMN)薄膜,具有高硬度,高耐磨性,高熔点和高化学稳定性等优点,其在金属切削和保护涂层等方面具有广泛的应用。本文采用射频磁控溅射技术制备了未掺杂和金属掺杂的nbn薄膜。利用X射线衍射(XRD),能量色散X射线光谱(EDX),扫描电子显微镜(SEM),纳米压痕仪,高温摩擦磨损实验机分别对nbn薄膜的微观结构,组成成分,表面形貌,机械和摩擦学性能进行了研究。首先,采用射频磁控溅射技术制备了未掺杂的nbn薄膜。XRD测试结果表明,在衬底温度低于300℃的情况下,nbn薄膜没有明显的衍射峰,薄膜结晶性较差;当衬底温度升高到500℃,nbn薄膜沿(200)方向具有良好的生长趋势,薄膜结晶质量良好;随着氩气与氮气比率的降低,薄膜的结晶性逐渐增强,在氩氮比为20:4时,(200)方向衍射峰最高,薄膜结晶性最好;溅射压强也对薄膜的结晶性有较大的影响,随着压强的降低,薄膜的结晶性逐渐增强,在压强为0.4 Pa时具有最好的结晶性;通过改变溅射功率我们得知,随着溅射功率的增加,薄膜的结晶性逐渐增强。最佳结晶性的nbn薄膜的硬度仅为5.3 GPa,具有较高的摩擦系数,其值为0.73,磨损率较高达到3.3×10 mm/Nmm。其次,采用射频和直流磁控共溅射技术制备了 Ti掺杂nbn(Ti:nbn)三元薄膜以及Y-Ti共掺杂nbn(Y-Ti:nbn)四元薄膜。XRD测试结果表明,随着Ti掺杂功率从15 W逐渐升高到40 W,(200)方向的衍射峰强度先增加后下降,薄膜的结晶性先增加后降低。当掺杂功率为20 W时,衍射峰强度最大,薄膜的结晶性最好。随着掺杂功率增加,薄膜的硬度先增大后减小,在掺杂功率为30 W时具有最大的硬度值20.4 GPa。摩擦系数逐渐下降,而磨损率表现出相同的下降趋势。对于N bN(Y-Ti:nbn)四元薄膜,在掺杂功率为30 W时具有最大硬度,达到25.3 GPa,而摩擦系数随掺杂功率的增加呈现出逐渐下降的趋势,在掺杂功率为40 W时具有最小的摩擦系数0.29,此时的磨损率为2.38 × 10 mm/Nmm。除此之外,通过三元Ti:nbn薄膜与四元Y-Ti:nbn薄膜的性质对比,表明适量Y的掺入能够有效地提高nbn薄膜的机械及摩擦学性能。

关键词： nbn薄膜磁控溅射掺杂机械性能摩擦学性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Nb-Si-N混合薄膜的HRTEM观察

Nb-Si-N混合薄膜的HRTEM观察