一、脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响（论文文献综述）
胡健[1]（2020）在《脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备》文中研究表明类金刚石薄膜（DLC）是碳基薄膜的一种,具有摩擦系数低、硬度高、化学性质稳定等特点,因而应用非常广泛。阴极弧技术常用于制备无H类金刚石薄膜（ta-C）,但沉积效率低。阴极弧诱导辉光放电技术,是制备含氢类金刚石薄膜的最适合的方法之一。目前该技术制备DLC时,易对薄膜造成金属“元素污染”,导致膜层结构和性能的削弱。针对以上问题,本文提出利用脉冲增强石墨阴极弧技术,也就是将高脉冲电流与传统直流进行耦合,提高ta-C薄膜沉积速率。同时提出利用脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电制备DLC来避免“元素污染”问题。研究了脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电的放电特性和等离子体粒子组成,分别制备了ta-C薄膜和C-DLC薄膜。利用放电特性和等离子体粒子组成的测试结果,对薄膜的结构和性能进行了系统的分析和研究。首先在Ar气氛中测试了脉冲增强石墨阴极弧放电时基体电流以及等离子体中粒子组成。结果表明,相比于直流放电模式,脉冲增强放电模式显着提高了基体电流以及C等离子体的产额。同时随着脉冲峰值电流的增加,基体电流逐渐增加,并且C等离子体的产额以及C离子在C等离子体中所占比例逐渐增加。随后脉冲增强石墨阴极弧作为电子发射源,增强空间气体的辉光放电。在Ar气氛和Ar及C2H2的混合气氛中分别研究了基体电流以及等离子体中粒子组成。与脉冲增强石墨阴极弧放电类似,脉冲放电模式相比直流放电模式显着提高了基体电流以及各粒子的光谱强度。随着脉冲电流的提高,基体电流逐渐提高,各粒子的光谱强度也逐渐提高;同时,随着脉冲电流的增加,C+与（CH+C2）强度比逐渐减小或变化不大,而（H+Ar+）与（CH+C2+C+）强度比逐渐增加。脉冲放电模式下,固定平均电流及峰值电流,可在低频率/大脉宽或高频率/小脉宽下获得高的基体电流,并且可以得到较高的粒子光谱强。与Ar气氛下测得的基体电流相比,Ar与乙炔混合气中测得的基体电流较小且放电电压较高。基于以上对基体电流以及等离子体中粒子组成的研究结果,采用脉冲增强石墨阴极弧技术在不同脉冲电流下制备了ta-C薄膜,并对薄膜结构和性能进行了系统研究。结果表明:随着脉冲电流的增加,沉积速率由3.4 nm/min提高到7.81nm/min。脉冲增强放电提高了基体电流,增加了碳等离子体的产额,加强了碳等离子体向基体传输,从而提高了薄膜的沉积速率。薄膜中sp3键含量随着脉冲电流的增加而先增加后降低,在脉冲电流为800 A时得到最大值（约为64.3%）。这与C离子比例随脉冲电流的增加而增加有关。C离子的比例增加,加强了C离子对薄膜的轰击有利于sp3键的生成。脉冲电流为800 A时制备薄膜的硬度、弹性模量、H/E*及H3/E*2最高,同时薄膜表现出优异的摩擦性能及耐腐蚀性能。针对脉冲电流对基体电流以及等离子体粒子组成的影响,在不同放电模式及脉冲电流下制备了C-DLC薄膜。结果表明:相比于直流放电,脉冲增强放电制备的C-DLC薄膜表面粗糙度更小。随着脉冲电流的增加,C-DLC薄膜的表面粗糙度逐渐减小;薄膜中sp3键含量先增加后减小,在脉冲电流为700 A得到最大值（42.9%）。随着脉冲电流增加到700 A,薄膜沉积速率逐渐降低,但薄膜致密度逐渐提高。这是由于脉冲电流的提高导致了等离子体中刻蚀基团比例（（H+Ar+）与（CH+C2+C+）的比值）的增加,使得更多的疏松基团容易被刻蚀,导致薄膜表面粗糙度和沉积速率减小、sp3键含量提高。随着脉冲电流的增加,薄膜的硬度、弹性模量先增加后减小,脉冲电流为700 A时薄膜的硬度最大,同时具有最佳的摩擦性能和耐腐蚀性能。利用石墨作为阴极材料有效避免了元素污染的问题,制备了纯净的C-DLC薄膜。
田钦文[2]（2020）在《双极性HIPIMS电源研制及PI表面Cr膜沉积研究》文中指出高功率脉冲磁控溅射相较于直流、脉冲磁控溅射,具有较高的峰值电流和峰值功率,可以制备出良好致密度和膜基结合力的固态薄膜,但无法解决绝缘材料加不上偏压的问题。针对上述问题,本文提出了正反双极性高功率脉冲磁控溅射的新方法,仿真了主电路拓扑结构,成功研制了新型磁控溅射电源,采用正反双极性高功率磁控溅射系统在PI表面沉积制备了金属膜,并对沉积过程的等离子体放电行为、沉积层表面形貌、结构及机械性能加以研究,揭示了沉积过程机制与性能演化规律。本文采用PLECS仿真软件对主电路拓扑结构进行构建,重点构建了电路的斩波控制模块。基于不同斩波模块输出的靶电压、靶电流波形以及波形实际应用工况加以分析。除此之外,本文基于仿真电路拓扑结构制作了新型磁控溅射电源。在研制新型电源的过程中对电路拓扑结构进行选取和计算。其中,滤波电容为190μF,逆变桥为全桥式逆变电路,整流桥包括副端变压器,整流桥,滤波电容,斩波控制模块和负载。变压器原端和两副端匝数比为1:2和1:1。根据所构建的电路,研究不同放电波形对等离子体放电行为的影响。结果表明,正向电压可以提高金属放电阶段的稳定性。随正向电压提高,波形金属放电宽度和平稳度均明显增加。采用不同放电波形在PI表面沉积金属Cr膜。其中,HIPIMS放电波形制备的Cr膜表面形貌呈条纹状。BP-HIPIMS放电波形制备的Cr膜表面形貌呈灰黑均匀分布点状形貌。而DP-HIPIMS和DBP-HIPIMS放电波形制备的Cr膜表面形貌分别呈灰黑相间网络状形貌以及深色衬度岛及其周围白色界面所组成的形貌。加入正向电压是可以有效提升薄膜的表面粗糙度,BP-HIPIMS和DBP-HIPIMS放电波形对应Rmax分别为15.9nm和30.6nm,对应的Ra分别为2.9nm和3.5nm。PI-Cr薄膜的物相结构为α-Cr晶体,Cr（110）密排面对应的晶向方向为Cr膜的择优生长方向。采用划痕刮擦法评价薄膜的结合力,BP-HIPIMS和DBP-HIPIMS放电波形对应的薄膜加载力为23.5N和22N,加载力相较于HIPIMS和DP-HIPIMS放电波形制备的薄膜有明显提升。采用有机涂料划格法对薄膜结合力进行等级评价,ASTM等级为5B级。采用销盘式摩擦磨损试验机对薄膜的摩擦学性能测试。结果表明,BP-HIPIMS和DBP-HIPIMS放电波形对应的初始摩擦系数均高于0.25。HIPIMS和DP-HIPIMS放电波形对应的初始摩擦系数均低于0.2。但BP-HIPIMS和DBP-HIPIMS放电波形对应的薄膜磨痕宽度分别为221.8μm和217.8μm,磨痕宽度较HIPIMS和DP-HIPIMS放电波形对应的磨痕宽度要小。
杨玉婷[3]（2020）在《Cu-Pb-Sn轴承合金氧化动力学及去氧化技术研究》文中认为Cu-Pb-Sn合金具有高强度、高塑性及良好的减摩性能,因此,被用于滑动轴承的轴承合金层。但是,随着军事及工业的发展,坦克、装甲车及汽车等的发动机转速及承载力不断提高,轴承合金需要承受更高的载荷和具备更好的减摩性,因此需要在钢背/轴承合金表面施镀减摩镀层。但是,由于条件限制,如果不能及时镀膜,铜基轴承合金易发生氧化,氧化产物会阻碍镀层与轴承合金的结合,导致结合力变差,影响镀膜质量及其应用。首先,本文研究了 Cu-Pb-Sn轴承合金在25℃、180℃、300℃、500℃、700℃下的氧化动力学。其次,对氧化后的Cu-Pb-Sn合金表面进行化学清洗和辉光等离子清洗,研究不同清洗工艺对表面形貌及去氧化程度的影响。最后,在清洗后的材料表面采用磁控溅射技术制备AlSn20减摩镀层,探究不同清洗工艺对AlSn20镀层组织及性能的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及白光干涉仪分别对氧化物及镀层的表面形貌、截面形貌及三维形貌进行观察;采用X射线衍射仪对氧化产物的物相进行分析;采用维氏硬度计对减摩镀层硬度进行检测,并运用划痕附着力测试仪及销盘摩擦磨损试验机对镀层的膜基结合力及摩擦学性能进行检测,同时,采用高温摩擦磨损试验机对摩擦磨损试验后磨痕宽度及深度进行检测。研究结果表明:（1）Cu-Pb-Sn轴承合金氧化过程中,Cu元素和Sn元素分别被氧化为CuO、CuO2和SnO2。在500℃时Pb会被氧化为Pb3O4,其余温度氧化产物为PbO。氧化时,Pb在合金内部容易形成扩散通道,在表面形成PbO。当氧化温度不同,PbO的表面形态也不同。当温度为25℃时,没有明显变化;180℃和300℃时,PbO表面形态为球形;500℃时,除了球形以外,还有许多Pb的细晶须分布在CuO上;700℃时,合金表面覆盖有小颗粒状PbO及大的球形PbO。当温度为25℃时,Cu-Pb-Sn合金的氧化重量增加曲线近似为线性方程;当温度在180℃-700℃时,Cu-Pb-Sn合金氧化增重曲线符合抛物线方程。（2）通过化学清洗,可有效去除试样表面的氧化物,同时改善表面形貌,提高镀层与基体之间的结合强度,增加镀层性能。随反应温度升高,试样表面含氧量先增加后减小;随H2SO4浓度的增加,试样表面含氧量逐渐降低,当反应温度为50℃,H2SO4浓度为15%时,其表面含氧量有最小值为2.3%。化学清洗后进行表面磁控溅射镀膜,研究发现:当化学清洗后表面粗糙度为147.90nm时,即清洗温度为50℃,H2SO4浓度为12%时,AlSn20镀层致密性与完整性最好,表面粗糙度最小,为1.616 μm,此时硬度值有最大值为94.4 HV0.3,膜基结合力达到最大值为68 N,摩擦系数最低为0.39,磨痕宽度为562.48μm,磨痕深度为28.4 μm,其磨损机制主要为磨粒磨损。（3）当采用真空等离子辉光清洗时,研究发现:清洗偏压为-600V时,表面最为平整,表面粗糙度最低为89.52 nm;当清洗偏压为-800 V时,表面含氧量最小,平均含氧量为0.7%,清洗偏压越大,去氧化程度越好,但偏压过大会使被表面原子溅出产生刻蚀孔洞,表面性能降低。等离子清洗后,采用磁控溅射技术镀膜后发现:随清洗偏压的增加,AlSn20镀层表面粗糙度呈先减小后增大的趋势,当偏压为-600 V时,试样表面粗糙度值最小,为1.762 μm;AlSn20镀层表面硬度与膜基结合力呈先增大后减小的趋势,当清洗偏压为-650 V时,镀层硬度达到最大值为96.4 HV0.3,膜基结合力达到最高值为57 N;AlSn20镀层表面摩擦系数先减小后增大,当清洗偏压为-650 V时,摩擦系数的平均值均达到最小值0.37,且此时磨痕表面最为平整,磨痕宽度最小为561.96 μm,磨痕深度为28.5μm,主要磨损机制为磨粒磨损。
刘睿强[4]（2020）在《脉冲调制射频容性氩放电等离子体特性流体模拟》文中进行了进一步梳理低温等离子体技术在各种材料表面处理中有着广泛的应用,如半导体掺杂、离子注入、材料蚀刻和薄膜沉积等。连续射频容性辉光放电具有结构简单、能产生高密度大面积的均匀等离子体等优点。但是,随着材料表面处理对等离子体技术日益增长的更精确应用,对等离子体源的要求越来越高。连续射频容性辉光放电存在的能耗高、高能离子对基板材料的损伤、正离子充电效应、控制参数较少等问题则逐步显现,而脉冲调制射频容性放电则能较好地解决这些问题。因此研究脉冲调制射频容性放电等离子体的物理特性,理解等离子体中各种粒子的演化过程以及对外部控制参数的响应变化,对材料处理过程中生产工艺关键参数的优化,有着重要的理论参考和指导意义。数值模拟方法是研究射频容性等离子体物理特性的基本方法之一。由于脉冲射频放电的时间尺度很小,给实验研究带来了困难,同时也给数值研究带来了挑战。计算机数值模拟不仅能够系统研究射频容性辉光放电中的各种物理机制,还能给出等离子体的状态参数随放电参数的演化规律。众多文献表明,低气压连续射频容性放电和脉冲调制射频容性放电至今仍然是一个研究热点。本论文采用流体模拟方法对低气压连续射频容性放电和脉冲调制射频容性放电进行了数值模拟研究。论文安排如下。在第一章绪论部分,简述了等离子体及其早期研究和冷等离子体在工业中的应用。介绍了常用的四种低温等离子体源,包括射频容性耦合等离子体源、射频感应耦合等离子体源、电子回旋共振等离子体源及螺旋波等离子体源。介绍了脉冲调制射频容性耦合等离子体的研究进展和迫切需要解决的问题等,在此基础上给出了本文的研究目的和研究内容。在第二章中,建立了脉冲调制射频容性放电的等离子体流体模型。简述了等离子体的几种描述,着重介绍了等离子体数值模拟方法,根据平行板放电装置的几何模型,考虑放电中的主要碰撞过程,将等离子体看成是一种由电子、离子和中性粒子等多种成分组成的连续介质,用漂移扩散近似描述电子、离子和亚稳原子的通量,用泊松方程描述变化的电场,并做了等离子体径向均匀分布等假设,得到脉冲射频容性放电等离子体流体方程组。通过数值方法自洽地求解各粒子的连续性方程和电子的能量方程以及电场的泊松方程等,可以得到等离子体密度、温度、电场等各种宏观参量的时空分布。在第三章中,基于第二章建立的模型采用有限差分法求解,得到了相应的数值解。通过对数值解的分析,对比研究了连续射频放电和脉冲调制射频放电的瞬态物理特性。研究表明,在驱动电压幅值相同的条件下,连续射频放电中周期平均的电子密度和电流密度等基本物理量在数值上都高于脉冲调制射频放电中的相应值,在沉积功率密度相同的条件下有类似结果。研究还表明,要维持相同的等离子体有效电流密度,需要脉冲调制射频辉光放电馈入更高的驱动电压。进一步的研究表明,在等离子体区域,脉冲调制射频放电产生的双极性电场幅值大于连续射频放电产生的双极性电场幅值。在等离子体鞘层中,基态电离系数具有双峰形式,并给出了双峰形式的阐释。此外还在其它放电条件下进行了瞬态物理特性的比较研究。通过对比,揭示二者放电的异同点,从而对它们放电参数和瞬态物理特性有了更深入、更全面的认识。在第四章中,基于建立的等离子体流体模型,系统地研究了脉冲调制射频容性辉光放电中等离子体动力学特性。研究结果表明,无论在脉冲调制射频放电达到稳态还是非稳态阶段,电子密度、离子密度和亚稳态原子密度以及它们的反应系数在脉冲调制开启时都滞后于驱动电压。在脉冲调制关闭以后,电子密度先升后降,这种现象尤其在脉冲放电未达到稳态时较明显。同时,脉冲调制射频放电达到稳态后,在脉冲开启阶段,放电中心处的电子温度几乎不受驱动电压和电极材料二次电子发射系数等参数的影响,但是电子密度随着这些参数的增加而增加导致等离子体耗散功率密度增大;此外,放电中心处的电子温度随着脉冲调制占空比、电极间距、脉冲调制频率和电子的复合率等参数的增加而减小,电子密度也随之减小导致等离子体耗散功率密度减小。最后,系统地研究了脉冲调制射频放电中电子能量密度在时间和空间上的演化过程。在第五章中,基于脉冲调制射频容性辉光放电等离子体流体模型,详细地研究了二次电子发射对脉冲调制射频放电瞬态物理特性的影响。研究结果表明:当二次电子发射系数增加时,在脉冲调制开启阶段,电子密度、亚稳态原子密度也增大,电子温度基本相同,等离子体电势、电场降低;在脉冲调制关闭后,电子密度和电场基本下降为0,亚稳态原子密度和电势也下降更到更低,电子温度也下降。随着二次电子发射系数的增大,从等离子体空间分布来看,在脉冲调制开启阶段,电子能量密度、电子沉积功率密度、电子能量通量功率密度的绝对值、电子能量耗散功率密度、等离子体耗散功率密度和各种反应系数增大。在脉冲调制关闭阶段,各种放电参数则很快下降到一个很低的值。最后讨论了随着二次电子发射系数的增大,脉冲调制射频容性辉光等离子体放电由α放电模式转化为γ放电模式。在第六章中,给出了本文的主要研究结论、创新点以及对今后工作的展望。
徐涛[5]（2020）在《退火以及缓冲层对富碳SiC薄膜性能的影响》文中认为SiC薄膜是一种物理、化学性能优良的功能材料,具有良好的热传导率、高硬度以及化学稳定性好等优点,被广泛的应用于核防护、微电子以及器件防护等领域。然而随着现代技术的不断发展,对材料性能的要求也越来越高,传统SiC薄膜在实际的应用中也暴露出多种问题,如:膜基之间粘附性能不佳、具有一定的硬脆性等。这使得SiC薄膜在实际应用过程中常会因为与基底材料性质差异过大,造成膜基之间粘附性能较差,产生薄膜脱落等问题,SiC薄膜在实际的应用过程中还可能会发生脆性断裂,导致薄膜失效。这些问题的存在制约了 SiC薄膜的进一步应用。为解决SiC薄膜存在的问题,提升SiC薄膜的综合性能,本文尝试将过量的C元素掺入SiC薄膜中,以获得富碳SiC薄膜,并研究了退火温度以及缓冲层厚度对富碳SiC薄膜性能的影响,研究结果如下:（1）采用直流磁控溅射技术在沉积有SiAlON缓冲层的基底上制备了富碳SiC薄膜,研究了退火温度对SiC薄膜性能的影响,实验过程中退火区间设置为400℃～700°C,研究发现退火温度的变化未使得SiC薄膜结晶,但可以显着改变SiC膜层中游离C元素的键合状态。随退火温度的逐渐升高,在Si元素的作用下SiC薄膜中的sp3键逐渐增多,当退火温度超过550℃时,SiC薄膜会逐渐发生石墨化;扫描电镜测试结果显示,退火处理对于SiC薄膜的表面质量有一定的改善作用;退火可以改变SiC膜层中C的成键状态以及释放膜层中的应力,提升SiC薄膜的硬度和膜基结合力,当退火温度为550℃时,SiC薄膜的硬度达到了最大值,为25.02GPa;当退火温度为500℃时,SiC薄膜的膜基结合力达到了最大值,为45.22N;本实验制备的SiC薄膜的摩擦系数均在0.19以下,且当退火温度为550℃时,SiC薄膜的摩擦系数达到了最小值0.083。（2）利用磁控溅射技术在SiAlON薄膜上先后沉积了 SiOC缓冲层和富碳SiC薄膜,研究了 SiOC缓冲层厚度变化对SiC薄膜性能的影响。XRD测试结果显示SiOC缓冲层厚度的变化并不会影响SiC薄膜的结晶状态,本工作制备的SiC薄膜均是非晶结构;扫描电镜测试结果表明,一定厚度SiOC缓冲层的引入对SiC薄膜的表面质量有提升作用,但缓冲层厚度为300nm,SiC薄膜表面质量会变差;力学性能测试发现当SiOC缓冲层厚度为100nm,SiC薄膜的硬度达到了最大值,为22.12GPa,当SiOC缓冲层厚度为200nm时,SiC薄膜的膜基结合力达到了最大值,为40.72N。（3）利用射频磁控溅射技术在SiAlON薄膜上沉积了不同厚度的AlN缓冲层,随后采用直流磁控溅射技术在AlN缓冲层上沉积了相同厚度的富碳SiC薄膜,研究了 AlN厚度的变化对SiC薄膜性能的影响。研究表明本工作制备的SiC薄膜均呈现出非晶结构;通过扫描电镜图像的对比,可以发现AlN缓冲层可以为SiC薄膜的生长提供良好的模板,使得SiC薄膜表面颗粒逐渐变得大小均一致密,提升了 SiC薄膜的表面质量和致密度;力学测试结果显示,AlN缓冲层的引入可以充分释放SiC薄膜制备过程中产生的应力,提升其硬度和膜基结合力,当AlN缓冲层厚度为60nm时,SiC薄膜的硬度达到了最大值,为22.68GPa,当AlN缓冲层厚度为90nm时,SiC薄膜的膜基结合力达到了最大值,为42.81N;通过测试SiC薄膜摩擦系数,得出的结果是:当AlN缓冲层厚度为60nm时,SiC薄膜的摩擦系数仅为0.080。
孔营[6]（2019）在《电场增强阴极弧放电及Ti（Al,Cr）SiCN薄膜制备和性能研究》文中进行了进一步梳理在一些复杂工况和苛刻的服役环境下,对薄膜质量的要求也逐渐提高,制备薄膜的过程中,等离子体的行为和演化是核心的因素。阴极弧技术具有离化率高、离子能量高、沉积速度快、膜基结合好等优点,广泛应用于工模具加工和制造业中。阴极弧技术虽然离化率高,但是只限于金属的离化率,如何提高反应气体的离化率,进一步提高整个真空室内的等离子体密度也是亟待解决的问题。本文提出了电场增强阴极弧技术,采用辅助阳极增强放电,提高了系统内反应气体的离化率和真空室内的等离子体密度,并研究了电场增强放电效应及光谱特性。同时制备了TiSiCN和TiAlCrSiCN薄膜,对其结构和性能进行了系统的研究,并在此基础上制备了56.5μm厚的TiSiCN/Al Cr SiCN薄膜。在氩气（Ar）、氮气（N2）和氮气混合四甲基硅烷（TMS,Tetramethylsilane）的气氛中,基体电流测试表明,相比没有辅助阳极,电场增强放电能显着提高系统内的等离子体密度,基体电流增加明显;随着工作气压或气流量的增加,放电逐渐减弱,基体离子电流呈现降低的趋势。随着线圈电流的增加,基体电流先增加后降低。等离子体发射光谱研究结果表明,在Ar、N2和N2+TMS混合气体中,对比有无辅助阳极增强阴极弧放电的光谱,发现金属粒子的离化率受辅助阳极电流的影响变化不明显,但气体的离化率提高显着。相比不加辅助阳极,Ar、N、Si和C的离化率最大分别增加了70.7%,75.3%,97.6%和202.1%,同时电子温度也逐渐增加;各粒子的离化率随着气压或气流量的增加而下降。采用电场增强阴极弧制备了TiSiCN薄膜,并对其形貌、结构及性能进行了系统的研究。结果表明,合适的辅助阳极电流可降低薄膜表面颗粒数量和尺寸,当阳极电流为30A时与不加辅助阳极相比,颗粒密度降低35.2%,晶粒尺寸最小,为18.8nm;当偏压为30V、50V、70V和90V时,阳极电流为35A时制备的膜层中与不加辅助阳极制备的膜层中Si的含量分别增加了31.2%、36.9%、38.9%和30.1%;辅助阳极增强阴极弧制备的薄膜柱状结构不明显,贯穿式柱状晶被打断,膜层生长均匀、连续、致密度提高,Ebi逐渐增加。相比不加辅助阳极,当阳极电流为40A时,Ebi增加了31.6%,薄膜中含碳、含硅和含氮相分别增加了67.2%、48.9%和21.2%。恒定阳极电流,降低偏压,Ebi呈现下降的趋势,膜层的致密性也下降。随着阳极电流增加,δh先降低后升高,H/E*和H3/E*2先升高后降低,阳极电流为30A时制备的膜层的硬度较高,压痕韧性值最大,同时表现出优异的抗高温氧化性和耐腐蚀性。采用电场增强阴极弧制备了TiAlCrSiCN薄膜,并对其形貌、结构及性能进行了系统的研究。结果表明,当阳极电流为30A时,薄膜表面的颗粒密度最低,为2.12mm-2×106,晶粒尺寸最小,为13.5nm;当偏压为40V、70V、100V和150V时,阳极电流为35A时制备的膜层中与不加辅助阳极制备的膜层中Si的含量分别增加了45.2%、50.4%、52.5%和49.1%;随着阳极电流的升高,膜层致密度提高,Ebi逐渐增加。相比不加辅助阳极,在阳极电流40A时,Ebi增加了33.1%,薄膜中含碳、含硅和含氮相分别增加了79.5%、54.6%和18.1%;恒定阳极电流,降低偏压,膜层的Ebi下降,膜层致密性下降。与不引入辅助阳极相比,阳极增强放电可显着提高薄膜的硬度;当阳极电流为30A时,δh最小（0.463）,H/E*和H3/E*2达到最大,薄膜的裂纹长度最短,韧性和抗裂性最优;同时制备的薄膜的耐磨性、抗高温氧化性能和耐蚀性显着提高。
赵凯[7]（2019）在《甚高频容性放电中电磁效应与等离子体均匀性研究》文中提出由于容性耦合等离子体（CCP）具有诸多独特的优势,因此被广泛应用于半导体工业中的介质层刻蚀与薄膜沉积工艺。特别地,双频或多频电源驱动放电已被证实是一种实现离子通量和离子轰击能量独立控制的有效方法。其中,高频电源用来控制离子通量,而低频电源用来控制离子轰击能量。近年来,大面积甚高频CCP在半导体工艺中备受青睐。一方面,随着晶圆尺寸的日趋增大,需要采用更大的放电腔室;另一方面,更高的激励频率可以产生更低的离子轰击能量,可以降低对基片造成的损伤。然而,当放电腔室的尺寸与等离子体中电磁波的波长相当时,驻波效应将开始主导放电并破坏等离子体的均匀性,严重限制了大面积腔室和高频电源的使用。为此,非常有必要对驻波效应的物理本质进行深入的研究。本文利用多种方法对单频和双频容性放电中的驻波效应开展了研究:（1）采用全悬浮双探针测量正离子密度的径向分布;（2）采用微波共振探针测量电子密度的径向分布;（3）采用相分辨发射光谱研究射频周期内高能电子的时空动力学;（4）采用高频磁探针测量谐波磁场的空间结构;（5）采用非线性电磁模型揭示等离子体串联共振与空间波共振相互耦合的物理机制。本文研究目的在于进一步探索驻波效应的物理本质,并为大面积甚高频容性放电中的等离子体均匀性优化提供参考。本文具体内容安排如下。在第一章中,首先介绍了低温等离子体的研究背景及半导体工业中几种常用的低温等离子体源。然后,综述了电磁效应及等离子体均匀性优化方案的研究进展。最后,总结了当前研究中存在的一些重要问题。在第二章中,首先介绍了本文所采用的实验装置,然后介绍了常用的几种等离子体诊断方法,如Langmuir探针、微波共振探针、磁探针、相分辨发射光谱等。在第三章中,研制了两种具有较高信噪比的磁探针:一种为可调谐补偿型射频磁探针,另一种为高频差分磁探针。可调谐补偿型射频磁探针的电路主要由串联谐振电路与中心抽头变压器耦合而成。利用差模信号与共模信号的等效电路模型,本文计算了磁探针的输出特性。此外,还采用亥姆霍兹线圈和法拉第杯分别对模型的计算结果进行了实验验证。结果表明,通过调节电路中的两个可变电容,磁探针的磁感应信号可以得到放大,同时容性干扰信号可以得到有效抑制,最终实现了更高的探针信噪比。高频差分磁探针由半钢线制作而成。基于探针本身的电路对称性,并利用在线差分技术可以有效抑制探针的容性干扰信号,最终得到较高的探针信噪比。本文还开发了一个可视化用户界面软件,用于实时地对磁探针进行数据采集与处理。为了验证两种磁探针的性能,分别将其放在CCP腔室中进行了测试,实验结果表明利用它们进行磁场测量均是可靠的。在第四章中,为了抑制驻波效应并提高等离子体的均匀性,在甚高频（100 MHz）容性耦合氩等离子体中引入一个低频（2～8MHz）功率源,采用微波共振探针研究了低频源参数对等离子体密度径向分布的影响。实验结果表明,在不同的气压或电极驱动方式（情形Ⅰ和情形Ⅱ）条件下,等离子体密度随低频电压么和低频频率fL的变化呈现出不同的趋势。（1）在较低气压条件下（如8 Pa）,在情形Ⅰ中（高、低频电源施加于同一电极）,当φL较高或fL较低时,由于低频源对高频鞘层振荡的调制作用较强,高频鞘层加热被极大地削弱,使得甚高频放电中的驻波效应得到有效抑制。相比而言,在情形Ⅱ中（高、低频电源施加于不同电极）,φL和fL对驻波效应的抑制作用很弱。（2）在较高气压条件下（如20Pa）,结果正好相反。实验发现,与情形Ⅰ相比,在情形Ⅱ中φL和fL对等离子体径向形貌的影响更加显着。在情形Ⅱ中,随着φL的增加,驻波效应逐渐得到增强;然而,驻波效应引起的等离子体密度的“中心峰”分布可以通过增加fL而逐渐增强的静电边缘效应来补偿。相比而言,在情形Ⅰ中,φL和fL对等离子体密度径向形貌的影响很微弱。为了理解不同情形下φL和fL对等离子体密度径向分布的影响,还采用相分辨发射光谱方法分析了高能电子的激发动力学。在第五章中,采用全悬浮双探针对单频和双频甚高频容性耦合氩气放电中等离子体的径向均匀性开展了实验研究。实验结果表明,当气压较低时,在单频90 MHz放电中等离子体密度径向形貌呈现抛物线分布,而在单频180 MHz放电中转变为“双峰”分布,均表现出较差的等离子体均匀性。相比而言,当放电由双频（180 MHz+90 MHz）驱动时,双频电源参数均会对等离子体密度的径向形貌产生重要的影响。为实现更好的等离子体均匀性,需考虑驻波效应和边缘场效应之间的平衡关系。其中,驻波效应将导致等离子体密度在电极中心处出现最大值,而边缘场效应将导致密度在电极边缘处出现最大值。这种平衡关系可以通过调节双频电源的电压幅值比β或选择合适的气压来控制。在第六章中,利用实验和模拟相结合的方法研究了甚高频容性耦合氩等离子体中由等离子体串联共振增强的谐波而激发的非线性驻波,并首次利用磁探针在实验上观察到由高次谐波引起的驻波效应。为了研究高次谐波激发对等离子体均匀性的影响,实验中采用高频磁探针对谐波磁场的空间分布进行测量,并结合全悬浮双探针来测量等离子体密度的径向分布。实验测量的结果还用于对非线性电磁模型进行验证,通过该模型的计算结果可以揭示非线性驻波形成的深层次物理机制。结果表明,在气压较低条件下,鞘层的非线性运动会激发高次谐波,这些谐波在等离子体串联共振频率附近得到增强。在特定的放电条件下,这些非线性谐波将会诱导径向驻波,导致放电电压及放电电流在极板中心处出现最大值,进而造成等离子体密度的“中心峰”分布。然而,随着气压的升高,高次谐波激发逐渐受到抑制,等离子体均匀性得到改善。
张炜鑫[8]（2019）在《高功率磁控溅射CrN基薄膜的制备及其阻氢性能研究》文中认为面心立方的氮化物阻氢薄膜具有极低的氢扩散系数,可以有效削弱氢在金属材料中的扩散速率,起到阻氢作用,其中以TiN研究最早、应用最普遍,但TiN薄膜在高温下容易氧化产生金红石结构的TiO2,阻氢性能严重削弱,甚至发生体积应变导致膜层开裂剥落。针对氮化物阻氢薄膜高温失效的问题,本文利用高功率磁控溅射技术沉积本身具备一定抗氧化性能的CrN阻氢薄膜,并通过掺入Al元素,提升其高温抗氧化能力。放电特性测试结果表明,随着Cr靶脉冲电压和脉宽增加,靶材溅射率和基体电流均增加,当脉冲电压超过580 V、脉宽超过250μs后,由于脉冲高压的回吸作用,基体电流涨幅很小;外加线圈磁场可以有效约束电子,使基体电流峰值提升一个数量级;工作气压增加也可以有效增加靶材溅射率和基体电流,但当气压超过0.5 Pa后,基体电流的增加主要由Ar+贡献而与金属离子关系不大。CrN阻氢薄膜结构和性能分析结果表明,随着基体偏压增大,直喷模式下CrN沉积速率增加,同时离子轰击作用增强,在基体偏压为300 V时,CrN膜层中柱状晶生长被打断并出现分层现象,此时氢原子扩散系数最低,为7.598×10-10 cm2/s,比不锈钢基体低了3个量级。改变基体偏压模式,随着交替施加高低偏压的时间间隔减短,离子轰击效应增强,CrN薄膜的氢原子扩散系数降低。CrAlN阻氢薄膜结构和性能分析结果表明,掺入Al元素后,由于Al以置换形式取代了Cr的位置导致晶格间隙尺寸减小,且存在部分Al可能直接填充晶格间隙成为氢原子扩散的障碍,CrAlN薄膜中的氢原子扩散系数更低。随着基体偏压增加,基体旋转模式下沉积CrAlN薄膜时离子轰击效应增强更为明显,沉积速率下降,但膜层致密度提高,高偏压下柱状晶出现被打断现象,柱状晶之间产生横向界面,成为氢陷阱导致氢原子扩散系数降低。基体偏压为300 V时膜层的氢原子扩散系数达到最低值,为6.188×10-10 cm2/s。高温氧化测试结果表明,CrN薄膜具备一定抗氧化能力,600℃于氧气气氛下膜层表面单位面积氧化增重约为不锈钢基体一半,膜基结合面处氧含量约为膜层表面处60%。掺入Al元素后,薄膜抗氧化能力显着提升,进行高温氧化后膜层表面单位面积氧化增重仅为CrN薄膜一半,膜基结合面处氧含量仅为膜层表面处30%。
吕金[9]（2019）在《等离子体源离子注入鞘层动力学行为的数值模拟研究》文中认为等离子体源离子注入（Plasma source ion implantation）技术作为冷等离子体表面改性处理的一种方式,广泛应用在半导体PN结制备、金属表面抗腐抗磨处理和绝缘材料隔氧隔水优化等工业生产中。在实际工艺过程中,在注入材料表面形成的等离子体鞘层的特性对材料改性效果有很大影响。因此,有必要从理论上深入研究PSII过程中鞘层的演化特点。本文结合PSII技术在绝缘材料中的应用,采用数值模拟的方法,以无限长聚对苯二甲酸乙二醇脂（Polyethylene Terephthalate,PET）圆管作为研究对象,研究讨论在氮等离子体注入到PET圆管内表面的过程中,圆管内部所形成的加速离子注入的鞘层区的时空演化特点。本文采用一维流体动力学模型,结合绝缘材料的表面充电效应方程,模拟研究了在PET圆管内表面的PSII过程中鞘层动态演化的规律,重点分析讨论了单离子和双离子与中性粒子的弹性碰撞效应及主要的实验参数对鞘层演化特性的影响。研究结果表明:1.在单离子体系中,粒子间的弹性碰撞作用会明显降低鞘层厚度、降低PET圆管内表面积累的电荷密度和注入离子束流密度。而注入离子速度和PET圆管内表面的离子入射能量不仅数值下降,它们随时间变化的曲线峰值位置也随之前移。这表明碰撞对鞘层扩展有阻碍作用,且阻力强度与外加脉冲偏压的波形有关。2.在单离子体系中,通过改变脉冲偏压峰值、气压和PET薄膜厚度这些外界参数,鞘层厚度、PET圆管内表面的离子入射能量和表面积累的电荷密度等均随之改变。且气压参数的变化对鞘层的改变影响较大。3.在双离子体系中,双离子的成分比值变化对鞘层参数有一定影响。随着N（10）成分比例的增加,鞘层厚度增加,介质表面积累的电荷增加,即表面充电效应加重。
梁斐珂[10]（2018）在《中频叠加高功率脉冲磁控溅射等离子体特性及所制TiN薄膜性能研究》文中研究说明高功率脉冲磁控溅射（high power impulse magnetron sputtering,HiPIMS）具有尖峰功率密度高、靶材离化率高、所制薄膜致密等优点。但该方法存在沉积速率低、放电过程易打弧等缺点。针对HiPIMS的缺点,本文采用中频（middle frequency,MF）与HiPIMS相叠加（superimposed HiPIMS and MF）的电源设计思路,尝试构建了叠加电源系统,详细研究了该系统中MF持续时间和功率变化对叠加电源等离子体放电特性和所制TiN薄膜沉积速率与结构性能的影响。主要结论如下:（1）随着MF持续时间增加,HiPIMS脉冲尖峰功率密度由686 W/cm2降低至460 W/cm2,降低了32.9%,离化率由0.39降低至0.10,降低了74.3%。随着MF功率增加,HiPIMS脉冲尖峰功率密度在477-501 W/cm2范围内波动,离化率由0.18增加至0.22。HiPIMS脉冲尖峰功率密度和离化率对MF持续时间变化比对MF功率变化更敏感。（2）成分分析表明,TiN薄膜Ti含量随着MF持续时间和功率增加显着增加。XRD分析表明,HiPIMS和叠加型HiPIMS制备TiN薄膜晶体取向发生明显转变。HiPIMS制备TiN薄膜（111）晶面衍射峰最强,随着MF持续时间和功率增加,叠加型HiPIMS制备TiN薄膜（200）晶面衍射峰强度降低,（111）晶面衍射峰强度增加。（3）形貌和结构分析表明,HiPIMS和叠加型HiPIMS制备TiN薄膜表面为颗粒状,并且颗粒随着MF持续时间和功率增加而增加。DC模式制备TiN薄膜柱状组织不致密,TEM图中TiN薄膜存在白色间隙;HiPIMS模式组织致密无缺陷,叠加型HiPIMS随着MF持续时间和功率增加,柱状形貌逐渐消失,TEM图中HiPIMS和叠加型HiPIMS模式制备TiN薄膜致密无缺陷。（4）性能测试结果表明,随着MF持续时间增加,TiN薄膜硬度由31.0 GPa降低至21.2 GPa,降低了31.6%,弹性模量由312 GPa降低至231 GPa,降低了30.0%。随着MF功率增加,TiN薄膜硬度在24.7-26.2 GPa范围内波动,弹性模量由286 GPa降低至235 GPa,降低了17.8%。TiN薄膜硬度主要受显微组织和致密度影响,弹性模量主要受成分和致密度影响。当成分接近时,致密度对弹性模量影响显着,当致密度接近时,成分对弹性模量影响显着。TiN薄膜膜基结合性受薄膜显微组织、致密度、残余应力等综合影响,只有综合性能最好,才能得到最佳的膜基结合性。
二、脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响（论文提纲范文）
（1）脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阴极弧技术 |
| 1.2.1 阴极弧技术原理 |
| 1.2.2 脉冲增强阴极弧技术 |
| 1.3 等离子体增强放电技术 |
| 1.3.1 脉冲偏压增强 |
| 1.3.2 磁场增强 |
| 1.3.3 电场增强 |
| 1.3.4 空心阴极增强 |
| 1.3.5 阳极层离子源 |
| 1.3.6 阴极弧增强 |
| 1.4 类金刚石薄膜研究现状 |
| 1.4.1 类金刚石薄膜的结构 |
| 1.4.2 类金刚石薄膜的生长机理 |
| 1.4.3 ta-C研究现状 |
| 1.4.4 含H类金刚石研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电技术和实验方法 |
| 2.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电技术和设备 |
| 2.1.1 脉冲增强石墨阴极弧技术 |
| 2.1.2 脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电技术 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.1.4 阳极的设计及优化 |
| 2.1.5 气体离化率对薄膜性能的影响 |
| 2.2 实验材料及前处理 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 材料前处理 |
| 2.3 实验工艺 |
| 2.3.1 等离子体放电测试研究 |
| 2.3.2 等离子体光谱特征 |
| 2.3.3 ta-C薄膜和C-DLC沉积工艺 |
| 2.4 组织结构及性能分析方法 |
| 2.4.1 扫描电镜测试 |
| 2.4.2 Raman光谱分析 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱 |
| 2.4.4 纳米硬度和模量 |
| 2.4.5 膜基结合力 |
| 2.4.6 摩擦学性能测试 |
| 2.4.7 电化学腐蚀测试 |
| 第3章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电特性 |
| 3.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电基体电流空间的分布 |
| 3.1.1 基体电流在阴-阳极之间的分布 |
| 3.1.2 基体电流在工件区域的分布 |
| 3.1.3 基体电流在镀膜区域的空间分布 |
| 3.2 工艺参数对脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电的影响 |
| 3.2.1 脉冲放电电流对放电特性的影响 |
| 3.2.2 频率/脉宽对放电特性的影响 |
| 3.2.3 气体分压对放电特性的影响 |
| 3.3 脉冲增强阴极弧诱导辉光放电过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电等离子体粒子组成研究 |
| 4.1 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电光谱分析 |
| 4.2 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电空间等离子体分布 |
| 4.2.1 直流放电时等离子体分布特性 |
| 4.2.2 脉冲放电时等离子体分布特性 |
| 4.3 工艺参数对脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电光谱影响 |
| 4.3.1 放电电流对光谱特性的影响 |
| 4.3.2 频率/脉宽对脉冲增强石墨阴极弧辉光放电光谱特性 |
| 4.3.3 气压对弧增强诱导辉光放电光谱特性 |
| 4.4 工艺参数对粒子种类及离子比例的影响 |
| 4.4.1 放电电流对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.2 频率/脉宽对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.3 气压对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.4.4 Ar与乙炔的流量比例对粒子种类及离子比例作用的影响 |
| 4.5 脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 脉冲增强石墨阴极弧制备ta-C薄膜结构和性能 |
| 5.1 ta-C薄膜的组织和结构 |
| 5.1.1 ta-C薄膜的表面形貌 |
| 5.1.2 ta-C薄膜的Raman光谱分析 |
| 5.1.3 ta-C薄膜的XPS光谱分析 |
| 5.1.4 ta-C薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 5.2 ta-C薄膜的性能 |
| 5.2.1 ta-C薄膜的硬度和弹性模量 |
| 5.2.2 ta-C薄膜的结合力 |
| 5.2.3 ta-C薄膜的摩擦磨损性能 |
| 5.2.4 ta-C薄膜的耐腐蚀性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 脉冲增强石墨阴极弧诱导辉光放电制备C-DLC薄膜结构和性能 |
| 6.1 C-DLC薄膜的组织和结构 |
| 6.1.1 C-DLC薄膜的表面形貌 |
| 6.1.2 C-DLC薄膜的Raman光谱分析 |
| 6.1.3 C-DLC薄膜的XPS光谱分析 |
| 6.1.4 C-DLC薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 6.2 C-DLC薄膜的性能 |
| 6.2.1 C-DLC薄膜的硬度和弹性模量 |
| 6.2.2 C-DLC薄膜的结合力 |
| 6.2.3 C-DLC薄膜的摩擦磨损性能 |
| 6.2.4 C-DLC薄膜的耐腐蚀性能 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）双极性HIPIMS电源研制及PI表面Cr膜沉积研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 常规等离子体表面改性技术 |
| 1.2.1 等离子体电解氧化技术 |
| 1.2.2 等离子体喷涂技术 |
| 1.2.3 离子注入技术 |
| 1.3 磁控溅射技术 |
| 1.3.1 常规磁控溅射镀膜技术 |
| 1.3.2 高功率脉冲磁控溅射技术研究现状 |
| 1.3.3 高功率脉冲磁控溅射放电机制研究 |
| 1.3.4 正反双极性高功率脉冲磁控溅射技术 |
| 1.4 柔性基体金属膜研究 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及前处理 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 试样的前处理过程 |
| 2.2 实验设备及过程 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.3.1 表面形貌及结构分析 |
| 2.3.2 力学性能分析 |
| 2.3.3 摩擦学性能分析 |
| 第三章 正反双极性HIPIMS电源的电路仿真 |
| 3.1 逆变桥和整流桥拓扑仿真波形 |
| 3.2 HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.3 BP-HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.4 DP-HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.5 DBP-HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.6 TP/TBP-HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.7 一反多正HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.8 双反向多正向HIPIMS放电仿真波形 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 正反双极性HIPIMS电源制造及验证 |
| 4.1 电源主电路拓扑结构设计 |
| 4.2 双极性HIPIMS电源整流滤波模块设计 |
| 4.3 双极性HIPIMS电源逆变拓扑结构设计 |
| 4.4 双极性HIPIMS电源整流电路设计 |
| 4.5 双极性HIPIMS电源变压器设计 |
| 4.6 双极性HIPIMS实际放电波形研究 |
| 4.7 磁场及空间电势模拟研究 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 PI-Cr薄膜微观结构及机械性能研究 |
| 5.1 正反双极性装置改装及预镀膜研究 |
| 5.2 PI-Cr膜表面形貌及结构研究 |
| 5.3 PI-Cr膜力学性能研究 |
| 5.4 PI-Cr膜摩擦学性能研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它研究成果 |
| 致谢 |
（3）Cu-Pb-Sn轴承合金氧化动力学及去氧化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 铜基轴承合金 |
| 1.2 Cu-Pb-Sn轴承合金的氧化性研究 |
| 1.3 铜合金表面清洗技术 |
| 1.3.1 表面脱脂 |
| 1.3.2 表面酸洗 |
| 1.3.3 辉光等离子清洗 |
| 1.4 物理气相沉积(PVD) |
| 1.4.1 真空蒸发镀膜 |
| 1.4.2 磁控溅射 |
| 1.4.3 多弧离子镀 |
| 1.5 减摩镀层 |
| 1.5.1 二硫化钼 |
| 1.5.2 铅锡镀层 |
| 1.5.3 铝锡镀层 |
| 1.6 研究目的及意义 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 2 实验内容与方法 |
| 2.1 实验技术路线 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 氧化实验 |
| 2.4 表而清洗工艺研究 |
| 2.4.1 化学清洗试样 |
| 2.4.2 等离子清洗样制备 |
| 2.5 表面镀层制备 |
| 2.5.1 AlSn20镀层制备工艺 |
| 2.5.2 AlSn20镀膜制备工艺 |
| 2.6 组织结构分析与性能检测 |
| 2.6.1 表面及截面形貌 |
| 2.6.2 三维形貌 |
| 2.6.3 相组成分析 |
| 2.6.4 显微硬度测定 |
| 2.6.5 镀层膜基结合力检测 |
| 2.6.6 摩擦磨损性能检测 |
| 3 Cu-Pb-Sn轴承合金氧化机理研究 |
| 3.1 Cu-Pb-Sn合金的显微形貌 |
| 3.2 相组成分析 |
| 3.3 Cu-Pb-Sn合金的氧化动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 化学清洗工艺研究及其对AlSn20镀层组织及性能的影响 |
| 4.1 化学清洗对氧化后Cu-Pb-Sn合金基体的影响 |
| 4.1.1 化学清洗后表面形貌 |
| 4.1.2 化学清洗后表面氧含量检测 |
| 4.2 化学清洗后AlSn20镀层表面及截面形貌 |
| 4.3 镀层相组成分析 |
| 4.4 多弧离子镀AlSn20镀层的力学性能分析 |
| 4.4.1 多弧离子镀AlSn20镀层的硬度分析 |
| 4.4.2 AlSn20镀层的膜基结合力分析 |
| 4.5 化学清洗后AlSn20镀层摩擦学性能研究 |
| 4.5.1 镀层摩擦系数测试 |
| 4.5.2 摩擦磨损形貌观察及机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 离子清洗工艺及其对AlSn20镀层组织及性能的影响 |
| 5.1 等离子辉光清洗工艺对Cu-Pb-Sn合金氧化形貌的影响 |
| 5.1.1 不同偏压下等离子清洗后表面形貌 |
| 5.1.2 等离子辉光清洗后表面氧含量分析 |
| 5.2 不同偏压等离子清洗后AlSn20镀层的表面及截面形貌 |
| 5.3 不同偏压等离子辉光清洗后AlSn20镀层的力学性能分析 |
| 5.3.1 不同偏压等离子辉光清洗后AlSn20镀层的显微硬度分析 |
| 5.3.2 不同偏压等离子体清洗后AlSn20镀层的结合力分析 |
| 5.4 不同偏压等离子清洗后AlSn20镀层的摩擦学性能分析 |
| 5.4.1 镀层摩擦系数检测 |
| 5.4.2 磨痕形貌观察及摩擦机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（4）脉冲调制射频容性氩放电等离子体特性流体模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 低温等离子体概述 |
| 1.1.1 等离子体简介 |
| 1.1.2 等离子体的早期研究简介 |
| 1.2 冷等离子体在工业中的应用 |
| 1.3 几种常用的低温等离子体源 |
| 1.3.1 射频容性耦合等离子体源 |
| 1.3.2 射频感应耦合等离子体源 |
| 1.3.3 电子回旋共振等离子体源 |
| 1.3.4 螺旋波等离子体源 |
| 1.4 脉冲调制容性耦合等离子体研究现状及进展 |
| 2 脉冲射频容性放电的等离子体流体力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉冲调制容性耦合等离子体流体模型与数值方法 |
| 2.2.1 平行板放电装置 |
| 2.2.2 模型的基本假设 |
| 2.2.3 氩气放电中的碰撞过程 |
| 2.2.4 粒子数守恒方程 |
| 2.2.5 电子能量方程 |
| 2.2.6 电场的方程 |
| 2.2.7 流体模型的矢量方程 |
| 2.3 一维模型 |
| 2.3.1 一维流体方程 |
| 2.3.2 一维流体模型的初始条件和边界条件 |
| 2.4 一维流体模型的数学处理 |
| 2.4.1 无量纲化 |
| 2.4.2 微分方程离散化 |
| 2.4.3 数值求解 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 射频和脉冲调制射频氩气容性耦合辉光放电的比较 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.3 数值模拟结果及讨论 |
| 3.3.1 等离子体粒子密度和电流密度的比较 |
| 3.3.2 等离子体电子温度的比较 |
| 3.3.3 等离子体电势电场的比较 |
| 3.3.4 等离子体能量密度和功率密度分布的比较 |
| 3.3.5 等离子体电离率的比较 |
| 3.3.6 等离子体相位的比较 |
| 3.3.7 其它放电条件下等离子体参数的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 脉冲射频容性辉光放电中等离子体的流体动力学模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟结果及讨论 |
| 4.2.1 脉冲射频容性辉光放电演化过程中的两种特殊物理现象 |
| 4.2.2 驱动电压的影响 |
| 4.2.3 占空比的影响 |
| 4.2.4 调制频率的影响 |
| 4.2.5 放电间距的影响 |
| 4.2.6 极板材料电子复合系数的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 二次电子发射对脉冲射频容性辉光放电的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型 |
| 5.3 二次电子对脉冲射频容性辉光放电的影响 |
| 5.3.1 二次电子对电子密度的影响 |
| 5.3.2 二次电子对亚稳态原子的影响 |
| 5.3.3 二次电子对电子温度的影响 |
| 5.3.4 二次电子对等离子体电势的影响 |
| 5.3.5 二次电子对电场的影响 |
| 5.3.6 二次电子对电子能量密度及功率密度的影响 |
| 5.3.7 二次电子对反应系数的影响 |
| 5.3.8 二次电子发射引起的放电模式转化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 模型代码的输入参数 |
| 附录B 流体力学模型的无量纲化过程 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）退火以及缓冲层对富碳SiC薄膜性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硬质薄膜的应用及研究进展 |
| 1.2.1 硬质薄膜的应用 |
| 1.2.2 硬质薄膜的研究进展 |
| 1.2.3 SiC薄膜的研究现状 |
| 1.3 硬质薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 物理气相沉积技术(PVD) |
| 1.3.2 化学气相沉积技术(CVD) |
| 1.4 选题主要意义和研究内容 |
| 第二章 薄膜的制备与表征方法 |
| 2.1 磁控溅射设备 |
| 2.2 薄膜制备 |
| 2.2.1 基底的制备与清洗 |
| 2.2.2 薄膜的制备流程 |
| 2.3 薄膜表征方法 |
| 2.3.1 微观形貌测试 |
| 2.3.2 薄膜结构特性测试 |
| 2.3.3 力学特性测试 |
| 第三章 退火温度对富碳SiC薄膜性能的影响 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 微观结构 |
| 3.3.2 表面形貌 |
| 3.3.3 薄膜的硬度 |
| 3.3.4 薄膜的膜基结合力 |
| 3.3.5 薄膜的表摩擦学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SiOC缓冲层对SiC薄膜性能的影响 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验条件 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 薄膜的晶体结构 |
| 4.3.2 薄膜的表面和截面形貌 |
| 4.3.3 薄膜的硬度 |
| 4.3.4 薄膜的膜基结合力 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 AlN缓冲层对SiC薄膜性能的影响 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 薄膜的晶体结构 |
| 5.3.2 薄膜的表面形貌 |
| 5.3.3 薄膜的截面元素分布状态 |
| 5.3.4 薄膜的膜基结合力 |
| 5.3.5 薄膜的硬度 |
| 5.3.6 薄膜的摩擦学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结果与讨论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）电场增强阴极弧放电及Ti（Al,Cr）SiCN薄膜制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阴极弧技术 |
| 1.2.1 阴极弧技术原理 |
| 1.2.2 阴极弧技术特点 |
| 1.2.3 离子轰击作用的原理 |
| 1.3 离化增强技术 |
| 1.3.1 脉冲偏压增强 |
| 1.3.2 热丝增强离化 |
| 1.3.3 阳极层离子源增强离化 |
| 1.3.4 脉冲阴极弧增强离化 |
| 1.3.5 电场增强离化 |
| 1.3.6 其他增强离化 |
| 1.4 TiSiCN薄膜的研究现状 |
| 1.5 TiAlCr(Si,C)N薄膜的研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电场增强阴极弧技术及实验方法 |
| 2.1 电场增强阴极弧技术及设备 |
| 2.1.1 电场增强阴极弧原理 |
| 2.1.2 辅助阳极的设计及优化 |
| 2.1.3 真空室导电性的影响 |
| 2.2 实验准备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 四甲基硅烷 |
| 2.3 实验工艺 |
| 2.3.1 等离子体放电特性测试 |
| 2.3.2 等离子体光谱特征 |
| 2.3.3 TiSiCN和 TiAlCrSiCN薄膜沉积工艺 |
| 2.4 组织结构及性能分析方法 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱 |
| 2.4.4 纳米硬度和模量 |
| 2.4.5 压痕韧性测试 |
| 2.4.6 膜基结合力测试 |
| 2.4.7 摩擦学性能测试 |
| 2.4.9 电化学腐蚀测试 |
| 第3章 电场增强阴极弧放电特性 |
| 3.1 电场增强阴极弧放电效应 |
| 3.2 辅助阳极电流对放电的影响 |
| 3.2.1 Ar气氛下辅助阳极电流对放电的影响 |
| 3.2.2 N_2气氛下辅助阳极电流对放电的影响 |
| 3.2.3 N_2+TMS混合气氛下辅助阳极电流对放电的影响 |
| 3.3 辅助阳极线圈励磁电流对放电的影响 |
| 3.3.1 Ar气氛下线圈励磁电流对放电的影响 |
| 3.3.2 N_2气氛下线圈励磁电流对放电的影响 |
| 3.3.3 N_2+TMS混合气氛下线圈励磁电流对放电的影响 |
| 3.4 辅助阳极线圈位置对放电的影响 |
| 3.4.1 Ar气氛下线圈位置对放电的影响 |
| 3.4.2 N_2气氛下线圈位置对放电的影响 |
| 3.4.3 N_2+TMS混合气氛下线圈位置对放电的影响 |
| 3.5 辅助阳极电场增强放电机理 |
| 3.5.1 工作气体介质对阴极弧增强放电的影响 |
| 3.5.2 阴极弧增强放电 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电场增强阴极弧放电等离子体光谱特性 |
| 4.1 电场增强阴极弧发射光谱分析 |
| 4.2 辅助阳极电流对光谱强度的影响 |
| 4.2.1 Ar工作气氛下光谱强度的变化 |
| 4.2.2 N_2和TMS混合工作气氛下光谱强度的变化 |
| 4.2.3 TMS工作气氛下光谱强度的变化 |
| 4.3 辅助阳极电流对电子温度和离化率的影响 |
| 4.4 气体增强放电效应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电场增强阴极弧制备TiSiCN薄膜结构和性能 |
| 5.1 TiSiCN薄膜的组织和结构 |
| 5.1.1 TiSiCN薄膜的表面形貌和EDS |
| 5.1.2 TiSiCN薄膜的化学态 |
| 5.1.3 TiSiCN薄膜的截面形貌及沉积速率 |
| 5.1.4 TiSiCN薄膜的相结构 |
| 5.2 TiSiCN薄膜的力学性能 |
| 5.2.1 TiSiCN薄膜的硬度和弹性模量 |
| 5.2.2 TiSiCN薄膜的结合力 |
| 5.2.3 TiSiCN薄膜的韧性 |
| 5.2.4 TiSiCN薄膜的耐高温性能 |
| 5.2.5 TiSiCN薄膜的耐腐蚀性能 |
| 5.2.6 TiSiCN薄膜的摩擦磨损性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 电场增强阴极弧TiAlCrSiCN薄膜结构和性能 |
| 6.1 Ti Al Cr N薄膜的硬度和韧性 |
| 6.2 TiAlCrSiCN薄膜的组织和结构 |
| 6.2.1 TiAlCrSiCN薄膜的表面形貌和EDS |
| 6.2.2 TiAlCrSiCN薄膜的化学态 |
| 6.2.3 TiAlCrSiCN薄膜的截面形貌及沉积速率 |
| 6.2.4 TiAlCrSiCN薄膜的相结构 |
| 6.3 TiAlCrSiCN薄膜的力学性能 |
| 6.3.1 TiAlCrSiCN薄膜的硬度和弹性模量 |
| 6.3.2 TiAlCrSiCN薄膜结合力 |
| 6.3.3 TiAlCrSiCN薄膜的韧性 |
| 6.3.4 TiAlCrSiCN薄膜的耐高温性能 |
| 6.3.6 TiAlCrSiCN薄膜的耐腐蚀性能 |
| 6.3.5 TiAlCrSiCN薄膜的摩擦磨损性能 |
| 6.4 电场增强阴极弧薄膜制备 |
| 6.4.1 电场增强阴极弧沉积薄膜强韧化机理 |
| 6.4.2 TiSiCN/AlCrSiCN厚膜制备探索 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）甚高频容性放电中电磁效应与等离子体均匀性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 等离子体概述 |
| 1.2 低温等离子体在微电子工业中的应用 |
| 1.3 微电子工业中等离子体源的发展 |
| 1.3.1 容性耦合等离子体源 |
| 1.3.2 感性耦合等离子体源 |
| 1.3.3 微波电子回旋共振等离子体源 |
| 1.3.4 螺旋波等离子体源 |
| 1.4 甚高频容性耦合等离子体电磁效应的研究进展 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 理论研究 |
| 1.4.3 实验研究 |
| 1.5 等离子体均匀性优化方案探索 |
| 1.5.1 结构电极 |
| 1.5.2 电源和外电路参数控制 |
| 1.6 当前研究中存在的不足 |
| 1.7 本论文研究内容与安排 |
| 2 实验装置与诊断方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 Langmuir探针 |
| 2.3.1 单探针 |
| 2.3.2 双探针 |
| 2.4 微波共振探针 |
| 2.4.1 探针结构 |
| 2.4.2 探针理论 |
| 2.4.3 鞘层修正 |
| 2.5 磁探针 |
| 2.6 相分辨发射光谱 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 射频与高频磁探针设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 可调谐补偿型射频磁探针 |
| 3.2.1 探针结构 |
| 3.2.2 磁探针输出特性 |
| 3.2.3 容性放电中磁探针的可靠性验证 |
| 3.3 高频差分磁探针 |
| 3.3.1 探针结构 |
| 3.3.2 交互式数据采集与处理软件 |
| 3.3.3 容性放电中磁探针的可靠性验证 |
| 3.3.4 磁探针的绝对校准 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 低频源对驻波效应的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置和诊断方法 |
| 4.3 数值模型 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 较低气压下实验与模拟结果的对比 |
| 4.4.2 低频电压的影响 |
| 4.4.3 低频频率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 双甚高频容性放电中等离子体均匀性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置和诊断方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单频情形 |
| 5.3.2 双频情形 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 容性放电中高次谐波激发的非线性驻波效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置和诊断方法 |
| 6.3 数值模型 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）高功率磁控溅射CrN基薄膜的制备及其阻氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 陶瓷薄膜的阻氢机制及阻氢性能评定方法 |
| 1.2.1 陶瓷薄膜的阻氢机制 |
| 1.2.2 陶瓷薄膜的阻氢性能评定方法 |
| 1.3 陶瓷阻氢薄膜的分类和研究进展 |
| 1.3.1 氮化物薄膜 |
| 1.3.2 氧化物薄膜 |
| 1.3.3 铝基化合物薄膜 |
| 1.3.4 硅基化合物薄膜 |
| 1.4 高功率磁控溅射技术发展和特点 |
| 1.4.1 磁控溅射技术发展和原理 |
| 1.4.2 高功率磁控溅射技术发展和特点 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验设备与方法 |
| 2.1 实验设备及实验材料 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 高功率磁控溅射Cr靶放电特性和光谱测试 |
| 2.2.2 CrN和 CrAlN阻氢薄膜制备 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 氢渗透率测试分析 |
| 2.3.2 辉光光谱检测分析 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.4 X射线衍射分析 |
| 2.3.5 高温抗氧化性分析 |
| 2.3.6 膜基结合力测试 |
| 2.3.7 电化学腐蚀 |
| 第3章 双靶共沉积时Cr靶放电特性和辉光光谱研究 |
| 3.1 Cr靶端脉冲电压对基体电流和辉光光谱的影响 |
| 3.1.1 脉冲电压对基体电流的影响 |
| 3.1.2 脉冲电压对辉光光谱的影响 |
| 3.2 Cr靶外加线圈磁场对基体电流和辉光光谱的影响 |
| 3.2.1 外加线圈磁场对基体电流的影响 |
| 3.2.2 外加线圈磁场对辉光光谱的影响 |
| 3.3 Cr靶端脉冲电压占空比对基体电流和辉光光谱的影响 |
| 3.3.1 脉冲电压占空比对基体电流的影响 |
| 3.3.2 脉冲电压占空比对辉光光谱的影响 |
| 3.4 气压对基体电流和辉光光谱的影响 |
| 3.4.1 气压对基体电流的影响 |
| 3.4.2 气压对辉光光谱的影响 |
| 3.5 基体偏压对基体电流的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 CrN阻氢薄膜结构和性能研究 |
| 4.1 基体偏压幅值对CrN薄膜结构性能的影响 |
| 4.1.1 不同基体偏压下CrN薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 4.1.2 不同基体偏压下CrN薄膜的晶体结构 |
| 4.1.3 不同基体偏压下CrN薄膜的阻氢性能 |
| 4.1.4 不同基体偏压下CrN薄膜的高温抗氧化性 |
| 4.1.5 不同基体偏压下CrN薄膜的膜基结合力 |
| 4.1.6 不同基体偏压下CrN薄膜的电化学腐蚀性能 |
| 4.2 基体偏压模式对CrN薄膜结构性能的影响 |
| 4.2.1 不同基体偏压模式下CrN薄膜的截面形貌和沉积速率 |
| 4.2.2 不同基体偏压模式下CrN薄膜的阻氢性能 |
| 4.2.3 不同基体偏压模式下CrN薄膜的高温抗氧化性 |
| 4.2.4 不同基体偏压模式下CrN薄膜的膜基结合力 |
| 4.2.5 不同基体偏压模式下CrN薄膜的电化学腐蚀性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 CrAlN阻氢薄膜结构和性能研究 |
| 5.1 基体偏压对CrAlN薄膜截面形貌和沉积速率的影响 |
| 5.2 基体偏压对CrAlN晶体结构的影响 |
| 5.3 基体偏压对CrAlN薄膜阻氢性能的影响 |
| 5.4 基体偏压对CrAlN薄膜高温抗氧化性能的影响 |
| 5.5 基体偏压对CrAlN薄膜膜基结合力的影响 |
| 5.6 基体偏压对CrAlN薄膜电化学腐蚀性能的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）等离子体源离子注入鞘层动力学行为的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 等离子体概述 |
| 1.1.1 对等离子体的初步认识 |
| 1.1.2 实验室中的人造等离子体 |
| 1.1.3 冷等离子体的应用 |
| 1.2 等离子体源离子注入技术的研究进展 |
| 1.2.1 等离子体源离子注入技术的优点 |
| 1.2.2 等离子体源离子注入技术的应用原理 |
| 1.2.3 等离子体源离子注入技术的四种模拟方法 |
| 1.2.4 等离子体源离子注入技术的研究现状 |
| 1.2.5 等离子体源离子注入技术的扩展性研究 |
| 1.3 本论文的研究内容的安排 |
| 2 PSII绝缘性圆管内表面的鞘层动力学模型 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 理论模型 |
| 2.2.1 绝缘性圆管内表面的有效电势 |
| 2.2.2 绝缘性圆管的流体动力学模型 |
| 2.2.3 方程组的无量纲化与求解 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 单粒子条件下的PET圆管内表面鞘层的时空演化特性 |
| 3.1 碰撞效应对PET圆管内部的鞘层时空演化特性的影响 |
| 3.1.1 碰撞效应对PET圆管内的鞘层扩展的影响 |
| 3.1.2 碰撞效应对PET圆管内表面的注入相关参数的影响 |
| 3.2 外界参数对PET圆管内表面鞘层随时间演化的影响 |
| 3.2.1 改变脉冲负偏压幅值 |
| 3.2.2 改变气压 |
| 3.2.3 改变介质薄膜厚度 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 离子成分比对PET圆管内表面鞘层随时间演化的影响 |
| 4.1 考虑两种注入离子的理论模型 |
| 4.1.1 双离子注入PET圆管内表面处的有效电势 |
| 4.1.2 双离子注入PET圆管内表面的流体动力学模型 |
| 4.2 离子成分比对PET圆管内表面鞘层随时间演化的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）中频叠加高功率脉冲磁控溅射等离子体特性及所制TiN薄膜性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 高功率脉冲磁控溅射及其发展 |
| 1.1.1 复合高功率脉冲磁控溅射 |
| 1.1.2 叠加高功率脉冲磁控溅射 |
| 1.2 TiN薄膜 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 高真空磁控溅射镀膜机 |
| 2.2.1 中频叠加高功率脉冲磁控溅射电源系统 |
| 2.2.2 放电参数采集系统 |
| 2.2.3 等离子体光谱采集系统 |
| 2.3 TiN薄膜制备 |
| 2.3.1 中频持续时间和功率定义 |
| 2.3.2 薄膜制备流程 |
| 2.4 TiN薄膜表征 |
| 2.4.1 成分测试 |
| 2.4.2 显微结构测试 |
| 2.4.3 力学性能测试 |
| 3 中频持续时间对等离子体特性和TiN薄膜性能影响 |
| 3.1 中频持续时间对等离子体特性影响 |
| 3.1.1 中频持续时间对放电与功率密度影响 |
| 3.1.2 中频持续时间对离化率影响 |
| 3.2 中频持续时间对TiN薄膜性能影响 |
| 3.2.1 TiN薄膜成分 |
| 3.2.2 TiN薄膜显微结构 |
| 3.2.3 TiN薄膜力学性能 |
| 3.3 小结 |
| 4 中频功率对等离子体特性和TiN薄膜性能影响 |
| 4.1 中频功率对等离子体特性的影响 |
| 4.1.1 中频功率对放电与功率密度的影响 |
| 4.1.2 中频功率对离化率的影响 |
| 4.2 中频功率对TiN薄膜性能影响 |
| 4.2.1 TiN薄膜成分 |
| 4.2.2 TiN薄膜显微结构 |
| 4.2.3 TiN薄膜力学性能 |
| 4.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.攻读硕士期间发表论文 |
| B.攻读硕士期间申请发明专利 |
四、脉冲电压幅值对等离子体化学气相沉积TiN薄膜膜基结合行为的影响（论文参考文献）
- [1]脉冲增强石墨阴极弧及其诱导辉光放电与碳基薄膜制备[D]. 胡健. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [2]双极性HIPIMS电源研制及PI表面Cr膜沉积研究[D]. 田钦文. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]Cu-Pb-Sn轴承合金氧化动力学及去氧化技术研究[D]. 杨玉婷. 西安工业大学, 2020(04)
- [4]脉冲调制射频容性氩放电等离子体特性流体模拟[D]. 刘睿强. 大连理工大学, 2020(07)
- [5]退火以及缓冲层对富碳SiC薄膜性能的影响[D]. 徐涛. 山东大学, 2020(12)
- [6]电场增强阴极弧放电及Ti（Al,Cr）SiCN薄膜制备和性能研究[D]. 孔营. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]甚高频容性放电中电磁效应与等离子体均匀性研究[D]. 赵凯. 大连理工大学, 2019(06)
- [8]高功率磁控溅射CrN基薄膜的制备及其阻氢性能研究[D]. 张炜鑫. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]等离子体源离子注入鞘层动力学行为的数值模拟研究[D]. 吕金. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]中频叠加高功率脉冲磁控溅射等离子体特性及所制TiN薄膜性能研究[D]. 梁斐珂. 重庆大学, 2018(04)