国家自然科学基金(10074022) 作品数:10 被引量:105 H指数:6 相关作者: 徐建伟 吴志国 闫鹏勋 李鑫 刘维民 更多>> 相关机构: 兰州大学 中国科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 教育部“优秀青年教师资助计划” 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 理学 机械工程 更多>>
纳米结构TiN薄膜的制备与性能研究 被引量:6 2004年 利用自行研制的磁过滤等离子体设备 ,在室温条件下的不锈钢基底上成功地制备了性能良好的纳米结构TiN薄膜。运用原子力显微镜和X射线衍射仪对其结构和形貌进行了表征。利用纳米硬度仪测量了TiN薄膜的硬度和弹性模量。结果显示 :沉积的TiN薄膜表面非常平整光滑 ,致密而无缺陷 ;硬度远高于粗晶TiN的硬度 ;TiN晶粒尺寸在 3 0~ 5 0nm ; 闫鹏勋 吴志国 徐建伟 张玉娟 李鑫 张伟伟关键词:TIN薄膜 室温条件 等离子体 性能研究 磁过滤阴极弧等离子体制备类金刚石纳米尖点阵列膜 采用自行研制的实验装置,用磁过滤阴极弧等离子体结合二次氧化法,在氧化铝模板上制备类金刚石纳米尖点阵列膜。并利用红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和自制的场发射测试装置等手段对样品的形貌,内... 李晓春 闫鹏勋 李春 崇二敏 刘洋关键词:场发射 THE EFFECTS OF NEGATIVE BIAS AND FLUX RATIO ON THE PROPERTIES OF TiN THIN FILMS FORMED BY FILTERED CATHODIC ARC PLASMA TECHNIQUE 被引量:2 2005年 The filtered cathodic vacuum-arc (FCVA) technique is a supplementary and alterna tive technique with respect to convendtional physical and chemical vapour deposi tion which can remove macro-particles effectively and make the deposition proces s at ambient temperature. In this work, high quality TiN thin films were deposi ted on silicon substrates at low temperature using the improved filtered cathodi c arc plasma (FCAP) technique. AFM, XRD, TEM were employed to characterize the T iN thin films. The effects of the negative substrate bias on the grain size, pre ferred crystalline orientation, surface roughness of TiN thin films were discuss ed. Y.J.Zhang P.X.Yan Z.G.Wu W.W.Zhang J.Wang Q.J.Xue关键词:TIN 高质量非晶金刚石薄膜的制备研究 被引量:1 2006年 利用自行研制的磁过滤等离子体技术(FCAP),并创造性地对衬底施加低频率周期性负偏压,在室温下的单晶硅表面上制备了高质量的非晶金刚石薄膜。用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),红外吸收光谱(IR),纳米硬度计和摩擦试验仪对制备的非晶金刚石薄膜进行了结构和性能表征。实验结果表明:制备的非晶金刚石薄膜表面十分光滑,表面粗糙度仅为0.1nm;薄膜中sp^3键成份高达70.7%,对应薄膜硬度达到74.8GPa,接近金刚石的硬度;薄膜摩擦系数在0.12-0.16之间。文中也讨论了偏压类型对沉积薄膜结构的影响。 闫鹏勋 李晓春 李春 崇二敏 刘洋 李鑫 徐建伟在室温条件下制备高质量纳米结构TiN薄膜研究 被引量:8 2004年 在室温条件下,利用磁过滤等离子体在单晶硅和不锈钢表面上制备了性能优异的纳米结构TiN薄膜.运用原子力显微镜和掠角入射X射线衍射仪对其结构与形貌进行了表征,利用纳米压痕仪测量了TiN薄膜的硬度和弹性模量.结果表明:TiN薄膜表面光滑,致密,无柱状晶;TiN晶粒的平均尺寸为50nm,薄膜硬度达50 GPa,是传统CVD和PVD技术沉积氮化钛的两倍多;XRD衍射试验表明,纳米TiN的衍射角都普遍向小角度移动,TiN晶粒沿(111)择优生长. 闫鹏勋 吴志国 徐建伟 张玉娟 张伟伟 刘伟民关键词:TIN 非晶金刚石纳米棒阵列制备及其场发射性能 被引量:1 2005年 采用磁过滤等离子体结合氧化铝模板技术制备了具有优异场发射性能的非晶金刚石纳米棒阵列膜.显微分析表明,阵列棒分布均匀,棒密度达109cm?2.场发射性能测试表明,其最低阈值电场为0.16V/μm,在2V/μm较低电场值下可获得最大电流密度180mA/cm2,并且发射电流在长时间内非常稳定.利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和场发射测试装置等手段对样品的形貌、内部结构以及场发射性能进行表征.初步探讨了非晶金刚石纳米棒阵列场发射机理. 闫鹏勋 李晓春 徐建伟 李鑫 李春 刘洋关键词:氧化铝模板 场电子发射 多弧镀及磁过滤阴极弧沉积TiN薄膜的摩擦学性能对比 被引量:19 2004年 分别采用多弧离子镀(MAIP)和带有平面"S"形过滤管的磁过滤阴极弧设备(FCAP)在不锈钢基底上制备了2种TiN薄膜;采用往复式球-盘摩擦磨损试验机评价了2种薄膜的摩擦学性能;采用扫描电子显微镜观察和分析了薄膜磨斑表面形貌及其元素面分布.结果表明:采用FCAP技术制备的薄膜表面光滑、缺陷少、普遍具有明显的(111)面择优取向;而采用MAIP技术制备的薄膜表面存在较多大小不一的颗粒和孔洞,且无明显取向.在较低载荷下,采用FCAP薄膜表现出较好的抗磨性能,其磨斑表面存在沉积的TiN磨屑;而采用MAIP制备的薄膜磨斑表面无转移沉积磨屑,摩擦系数较高. 张玉娟 吴志国 张伟伟 阎鹏勋 刘维民 薛群基关键词:多弧离子镀 氮化钛薄膜 摩擦学性能 类金刚石涂层在不同载荷和湿度下的摩擦特性 被引量:26 2003年 利用磁过滤阴极弧等离子体沉积装置在单晶硅基底上制备了类金刚石涂层 ,采用原子力显微镜和纳米压痕仪测定了其表面形貌及硬度 ,在 DF- PM型动 -静摩擦系数精密测定仪上考察了涂层在不同载荷及湿度下同 GCr15钢对摩时的摩擦性能 .结果表明 ,在不同环境湿度条件下 DL C涂层的摩擦性能明显不同 ,这主要归因于转移膜形成机理的不同 ;在 3N载荷下 ,DL C涂层同 GCr15钢对摩时的摩擦系数相对较小 ,且较为稳定 ;当环境湿度增大至 10 0 %时 ,摩擦系数显著增大 。 韩修训 阎鹏勋 阎逢元 刘维民关键词:载荷 类金刚石涂层 磁过滤阴极弧等离子体制备类金刚石纳米尖点阵列膜 采用自行研制的实验装置,用磁过滤阴极弧等离子体结合二次氧化法,在氧化铝模板上制备类金刚石纳米尖点阵列膜。并利用红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM) 和自制的场发射测试装置等手段对样品的形貌,... 李晓春 闫鹏勋 李春 崇二敏 刘洋关键词:场发射 偏压类型对磁过滤等离子体制备优质类金刚石膜的影响 被引量:3 2005年 采用自行研制的磁过滤等离子体装置在单晶Si基底上制备了优质类金刚石(DLC)薄膜。运用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪对样品进行了表征和分析,着重研究了衬底偏压类型对制备薄膜的影响。结果表明:在无偏压或周期性负偏压下制备的DLC薄膜的sp3含量比连续负偏压下制备的薄膜的sp3含量要高;同时在周期性偏压下制备的薄膜表面较光滑,其表面粗糙度仅为0.1nm,sp3含量达到66.8%,相应的纳米硬度也较高(达到80GPa)。同时对相应的成膜机理进行了讨论。 闫鹏勋 李晓春 李春 李鑫 徐建伟