纳米级铜锌合金薄膜的研制及其基础研究

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mswangnan098
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文以纳米Cu-Zn合金薄膜的制备为研究内容,采用溅射法制备了纳米Cu-Zn合金薄膜,进行了溅射工艺的研究,并探讨了Cu-Zn合金薄膜的形成机理,提出了一种测定纳米膜厚度的新方法。 实验过程中,研究了溅射电压、靶基距、溅射压力和溅射时间四个主要工艺参数对薄膜成份、薄膜生长速率、薄膜厚度及其表面平整度的影响。在不同实验条件下,Cu-Zn合金薄膜中的Cu含量主要分布范围是70.41~72.01%,略低于Cu-Zn合金靶材中的Cu含量(72.28%),且各个样品之间的Cu含量相差最大的只有1.6%,因此可认为用溅射法制备Cu-Zn合金薄膜时,薄膜成份受工艺参数的影响不大。随着溅射电压的增大,薄膜的生长速率随之增大,二者近似线性关系。而靶基距的增大则降低了薄膜的生长速率,二者成反比例关系。溅射压力对薄膜生长速率的影响比较复杂,在实验条件下,当溅射压力小于10Pa时,溅射压力的增大对Cu-Zn合金薄膜生长的促进作用占主导地位,因此随着溅射压力的增大,薄膜生长速率增大;当溅射压力大于10Pa时,溅射压力的增大对Cu-Zn薄膜生长的抑制作用占主导地位,故随着溅射压力的增大,薄膜生长速率反而减小。薄膜生长速率的最大值(为3.18nm·min-1)在溅射压力为10Pa处取得。在其它工艺参数相同的情况下,薄膜的厚度随着溅射时间的延长而增大。影响合金薄膜表观质量的主要因素是Cu-Zn合金靶材粒子的动能。溅射出的靶材粒子能量越低,对Cu-Zn合金薄膜表面的损伤越小。溅射电压的减小和靶基距的增大,都能减小靶材粒子的动能。虽然溅射压力的增大也能减小靶材粒子的动能,但同时也提高了Cu-Zn合金薄膜内的气体含量,使薄膜中含有更多的气孔而显得比较粗糙。 实验表明溅射法制备Cu-Zn合金纳米薄膜的最优工艺条件为:溅射电压V=1.6Kv,靶基距D=2.5cm,溅射压力P=5Pa,溅射时间T=20min。在此条件下制备得到的Cu-Zn合金薄膜中Cu的平均含量为70.97%,平均膜厚为41.08nm,平均光泽度为136.3Gs。通过原子力显微镜可以观察到薄膜的表面比较平整。
其他文献
直接甲醇燃料电池(DMFC),由于其燃料来源丰富,价格便宜、运输和储存较安全等优点而受到广泛重视。然而DMFC的性能与电催化剂的分散性及颗粒大小密切相关,与催化剂载体材料也有直接关系。纳米碳管,由于其优良的电性能、高比表面积等特点,作为催化剂载体的应用日益受到重视。本论文首次将DMFC用阳极电催化剂担载于直接生长在石墨底材上的纳米碳管表面,制备了纳米碳管基DMFC阳极,并研究了该类新型电极在甲醇溶
偶氮染料甲基橙和重金属砷是两个典型的环境污染物,对人类和其他生物体均有严重毒害作用。偶氮染料在生产活动中被广泛应用并且常被排放到环境中。因其结构复杂,化学结构比较稳定,色度高,可生化性差,一直是环境污染物治理的一个重点领域。重金属污染物砷具有致癌性,已经被国际癌症研究中心(CIRC)定为一类致癌物质。本文采用纳米零价金属锌(nZVZ)与纳米硅胶(nSG)协同技术对偶氮染料甲基橙进行降解并对重金属砷
学位
苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)因其有杀虫效果好、对人类无害等优势,成为了目前世界上田间应用最为广泛的生物杀虫剂。它的显著特点是在形成芽胞的同时,能
吸波材料中起到吸波损耗作用的是吸收剂,如羰基铁、铁氧体、钛酸钡等,其中羰基铁粉具有吸波效果好、吸收频带宽等特点,故其得到广泛的应用。但是羰基铁表面容易与水和氧气反应,导致其抗氧化、耐酸碱的能力较差;而且,由于粉体颗粒之间的作用力使得颗粒分散不够均匀,易发生团聚;羰基铁本身的介电常数较磁导率偏高,使得材料的阻抗匹配性能较差。为了能够改善羰基铁存在的不足,提高其应用性,可以通过对羰基铁颗粒进行改性来提
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的粮食作物之一,应用基因工程改良小麦品质在理论研究和实际应用中都具有重要意义.而在应用基因工程技术改良小麦品质的过程中,外
家蚕脂肪酶Bmlipase-1是一种消化酶,其主要生理功能是消化水解脂类与脂蛋白;然而Bmlipase-1可以在BmNPV感染的起始阶段,抑制病毒的扩增,保护中肠上皮组织细胞免受BmNPV-ODV的