銥薄膜及鉬薄膜的電容爆絲沉積方法研究.pdf

1、難融金屬多具有較高水平的高溫強(qiáng)度，涉及對構(gòu)件或材料表面的高溫強(qiáng)度有特殊要求的許多領(lǐng)域都與這類金屬材料制備技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。作為涂層或薄膜材料，鉬和銥在薄膜太陽能電池領(lǐng)域及航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，相應(yīng)的鉬及銥薄膜制備技術(shù)一直是相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問題。電容爆絲沉積是一種新興的薄膜制備方法，適于制備難融金屬薄膜。本文進(jìn)行了鉬、銥兩種薄膜的電容爆絲沉積方法研究，包括：電容爆絲裝置研制，電容爆絲工藝參數(shù)對薄膜兩種沉積過程的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上完

2、成了鉬及銥薄膜分析試樣的制備。進(jìn)行了鉬和銥薄膜的微觀組織結(jié)構(gòu)表征；探索了退火對銥薄膜微觀組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。獲得的主要研究結(jié)果為：
　　所研制的電容爆絲沉積裝置適合在真空條件下制備難融金屬薄膜。借助高速攝像機(jī)抓拍準(zhǔn)連續(xù)畫面分析，確定了爆絲過程中金屬絲由固態(tài)向液態(tài)、氣態(tài)及等離子態(tài)的轉(zhuǎn)變，隨后發(fā)生爆炸、遷移、最終沉積到基板表面的歷程。電容器的充電電壓、回路電感及沉積環(huán)境真空條件對爆絲過程中電能利用率影響較大，高真空、大電感回路中金屬絲

3、很難發(fā)生爆炸。
　　電容爆絲沉積法制備的鉬薄膜存在強(qiáng)烈的織構(gòu)特征。發(fā)現(xiàn)爆絲過程的靶基距對沉積膜質(zhì)量有顯著影響，靶基距不同，沉積的鉬薄膜厚度、表面缺陷、粗糙度、硬度等都存在差異。
　　電容爆絲沉積法制備銥薄膜時(shí)的沉積效率較低，沉積膜表面粗糙度決定于基體的表面質(zhì)量。沉積的銥薄膜呈花瓣?duì)?、孔狀缺陷多、致密度小、硬度低。真空退火后，銥薄膜試樣的XPS譜圖中沒有發(fā)現(xiàn)有銥元素，其 XRD衍射圖譜中鈮的衍射峰向左偏移，并有一些小的衍射峰出