学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

SiO_2基体上直流磁控溅射LaB_6/ITO复合薄膜的性能研究

作　者: 汪丹
导　师: 闵光辉
学　校: 山东大学
专　业: 材料加工工程
关键词: LaB6 ITO 热处理 直流磁控溅射 双层薄膜
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 36次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


磁控溅射技术是一种高效的薄膜沉积工艺,近年来被得到广泛应用,据报道纳米LaB6颗粒在近红外波具有很好的吸收性,ITO薄膜作为代表性的透明导电材料,在中红外波段具有较强的光反射效应,为了综合两种材料在红外光波段的的特点,本文通过直流磁控溅射方法在玻璃基体上沉积了LaB6/ITO复合薄膜,并利用X射线衍射仪、原子力显微镜、场发射扫描电镜等测试仪器研究了退火及不同溅射条件下LaB6/ITO薄膜组织、结构及光电性能的变化。LaB6/ITO双层薄膜的结构受第一层LaB6层溅射工艺跟退火工艺的共同影响,退火促进了薄膜(222)晶向的生长。溅射条件对薄膜的生长有很大的影响,只在氩气氛围下溅射容易形成不均匀的结构,加入偏压后薄膜生长更加致密,结晶更完全,功率过高或者过低薄膜容易出现坍塌现象,因为薄膜内部存在较大的内应力。薄膜的生长模式为岛状生长,生长过程中出现了“手指状”“圆锥状”的组织。改变四种工艺条件氩气气压、基片偏压、溅射功率、退火温度,均没有得到LaB6的晶体,XPS显示La、B元素没有产生有效结合,透射电镜也证明了LaB6为非晶组织,上层ITO结晶良好。退火后薄膜的断面由柱状晶变为等轴晶,晶格常数变大,为0.3125 nm,硬度与弹性模量值也得到提高。溅射时间为3分钟时,退火后薄膜由非晶态变为多晶,光学透过率、.导电性也明显得到改善,电阻率最高可降低两个数量级。

全文目录


摘要  11-12
ABSTRACT  12-14
本文主要创新点  14-15
第一章 绪论  15-29
  1.1 研究背景  15-22
    1.1.1 LaB_6的结构、性能及研究现状  15-18
    1.1.2 ITO的结构、性能及研究现状  18-21
    1.1.3 LaB_6、ITO复合材料研究概况  21-22
  1.2 薄膜生长机理及磁控溅射方法  22-25
    1.2.1 薄膜生长  23-24
    1.2.2 磁控溅射原理及研究概况  24-25
  1.3 薄膜的热处理  25-26
  1.4 课题研究的目的及主要内容  26-29
第二章 试验内容  29-43
  2.1 试验材料  29
  2.2 试验设备与溅射工艺参数  29-32
  2.3 薄膜分析测试方法  32-43
    2.3.1 X射线衍射仪  32-33
    2.3.2 高分辨透射电镜  33-34
    2.3.3 X射线光电子能谱仪  34-35
    2.3.4 热场发射扫描电镜  35-36
    2.3.5 原子力显微镜  36-37
    2.3.6 台阶仪  37-38
    2.3.7 纳米压痕测试仪  38-39
    2.3.8 紫外/可见/近红外分光光度计  39-40
    2.3.9 霍尔测量仪  40-43
第三章 热处理及溅射工艺对LAB_6/ITO薄膜组织结构的影响  43-67
  3.1 不同溅射工艺下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的XRD分析  43-49
    3.1.1 不同氩气气压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的XRD分析  43-45
    3.1.2 不同基片偏压下热处理前后LaB_6/ITO薄膜的XRD分析  45-46
    3.1.3 不同溅射功率下热处理前后LaB_6/ITO薄膜的XRD分析  46-48
    3.1.4 不同热处理温度下LaB_6/ITO薄膜的XRD分析  48-49
  3.2 LaB_6薄膜的XRD、XPS分析  49-51
  3.3 不同溅射工艺下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的AFM分析  51-57
    3.3.1 不同氩气气压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的AFM分析  51-52
    3.3.2 不同基片偏下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的AFM分析  52-53
    3.3.3 不同溅射功率下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的AFM分析  53-55
    3.3.4 不同热处理温度下LaB_6/ITO薄膜的AFM分析  55-56
    3.3.5 由原子力显微镜观察薄膜生长  56-57
  3.4 不同溅射工艺下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的断口形貌  57-62
    3.4.1 不同氩气气压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的断口形貌  57-58
    3.4.2 不同基片偏压下热处理前后LaB_6/ITO薄膜的断口形貌  58-60
    3.4.3 不同溅射功率下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的断口形貌  60-61
    3.4.4 不同热处理温度下LaB_6/ITO薄膜的断口形貌  61-62
  3.5 不同氩气气压下溅射LaB_6/ITO薄膜的能谱分析  62-63
  3.6 LaB_6/ITO薄膜的高分辨分析  63-64
  3.7 LaB_6/ITO薄膜的硬度、弹性模量分析  64-65
  3.8 本章小结  65-67
第四章 LAB_6/ITO薄膜的光电性能分析  67-79
  4.1 不同溅射工艺下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的光学性能分析  68-73
    4.1.1 不同氩气气压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的光学性能分析  68-69
    4.1.2 不同基片偏压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的光学性能分析  69-70
    4.1.3 不同溅射功率下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的光学性能分析  70-72
    4.1.4 不同热处理温度下LaB_6/ITO薄膜的光学性能分析  72-73
  4.2 不同溅射工艺下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的电学性能分析  73-77
    4.2.1 不同氩气气压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的电学性能分析  73-74
    4.2.2 不同基片偏压下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的电学性能分析  74-75
    4.2.3 不同溅射功率下LaB_6/ITO薄膜热处理前后的电学性能分析  75-76
    4.2.4 不同热处理温度下LaB_6/ITO薄膜的电学性能分析  76-77
  4.3 本章小结  77-79
第五章 结论  79-81
参考文献  81-89
致谢  89-91
攻读硕士期间发表的论文  91-92
学位论文评阅及答辩情况表  92

相似论文

  1. 溶胶—凝胶AAO模板法制备ITO准一维纳米结构,TB383.1
  2. 蝴蝶兰（Phalaenopsis）脱毒快繁关键技术及其生理基础的研究,S682.31
  3. 水蜜桃采后生理及贮藏保鲜技术研究,S662.1
  4. 硅藻土的硅烷化改性及其对铜离子吸附性能的研究,O647.32
  5. 结晶器铬锆铜板表面等离子喷涂镍铬—碳化铬涂层的研究,TG174.442
  6. 履带式推土机的等温球铁材料支重轮硬化层裂纹扩展的研究,TG156.3
  7. 钢丝热处理明火炉控制系统的设计与实现,TP273
  8. 台车式热处理炉控制系统的设计与研究,TG155.92
  9. 船用大型锻件余热热处理工艺方法研究及参数优化,TG316
  10. 基于二氧化钒相变的二维可调带隙光子晶体,O734
  11. BiFeO3/Bi3.25La0.75Ti3O12双层多铁薄膜的制备及性能研究,O484.4
  12. 半芳香聚酰胺的可纺性能研究,TQ340.1
  13. LiFePO4正极材料的制备与改性研究,TM912
  14. 纯钛表面基于微弧氧化技术的仿生陶瓷膜的制备、表征及性能研究,R318.08
  15. 316LN奥氏体不锈钢焊接接头应力腐蚀开裂研究,TG407
  16. 热处理对一种含Re镍基单晶合金组织的影响研究,TG166
  17. 热处理对铸造Al-Cu-Ti-（La）合金微观组织及力学性能的影响,TG166.3
  18. 半固态/热挤压过共晶Al-Fe合金热处理机理研究,TG166.3
  19. 热挤压Mg-Zn-Zr-Gd合金的显微组织及力学性能,TG379
  20. Mg-Zn合金的显微组织与力学性能,TG146.22
  21. 变形镁合金形变热处理组织性能研究,TG146.22

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com