一、脉冲磁过滤阴极弧沉积中基片台悬浮电位研究（论文文献综述）
李康[1]（2021）在《多弧离子镀膜机主要零部件优化设计与特性分析》文中研究表明
何涛[2]（2018）在《磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究》文中研究说明本文研究了磁过滤阴极弧技术中抑制大颗粒和降低ta-C薄膜残余应力的关键技术,并在316L不锈钢和硅（100）表面制备一系列以钛为过渡层的ta-C薄膜。通过实验研究了磁过滤线圈电流、挡板孔径和脉冲偏压等工艺参数对大颗粒的影响,并运用ANSYS分析了弧源磁场分布对弧斑运动及大颗粒的影响。同时,研究退火前后ta-C薄膜的残余应力、硬度、膜基结合力和摩擦等性能的变化,并运用ANSYS模拟不锈钢基Ti/ta-C的热应力分布,探究ta-C薄膜残余应力过大的原因及降低方法。全文主要内容如下:（1）通过实验发现大颗粒含量随挡板孔径和磁过滤线圈电流的增大而增大,随脉冲偏压的增大而较小。（2）运用有限元方法研究发现随着中心永磁体直径和高度的增加,石墨靶面最大横向磁通密度越大,大颗粒含量越低;随着线圈电流增加,靶面纵向磁通密度零点位置逐渐向靶面中心靠近,弧斑运动更稳定,为有效控制大颗粒含量提供了一种新途径。（3）通过正交试验分析得出中心永磁体直径为18mm,高度为55mm,线圈电流为2A时弧斑运动稳定,大颗粒含量降低。（4）运用有限元方法模拟研究出316L不锈钢基Ti/ta-C复合膜的热应力分布规律,以及沉积温度、膜层厚度和基底厚度等参数对热应力的影响,数值模拟与理论计算结果误差较小,为沉积制备Ti/ta-C复合膜的厚度控制提供了理论依据。（5）实验测试了不同沉积温度下Ti/ta-C薄膜的残余应力,与热应力数值模拟结果比较分析,揭示了薄膜缺陷和杂质等导致的本征应力是磁过滤阴极弧沉积taC薄膜残余应力过大的主要因素。（6）通过高真空退火实验研究了Ti/ta-C薄膜残余应力的变化规律,其中退火温度200℃时,薄膜残余应力最低,硬度、结合力、摩擦系数和键结构相对未退火时变化较小。
董中林[3]（2017）在《多弧离子镀大颗粒的去除及脉冲偏压对膜层特性的影响研究》文中研究指明多弧离子镀是利用阴极电弧放电蒸发源的一种离子镀技术,具有离化率高、离子能量高、沉积速率快、膜层性能好等优点。但是由于阴极弧源电弧拥有极高的电流密度（可达105108 A/cm2）与功率密度（可达109 W/cm2）,会造成阴极靶材表面产生中性团簇发射,即“大颗粒”发射,其尺寸从0.1至几百微米不等,多数颗粒尺寸超过了膜层厚度。这些大颗粒的存在,使得膜层表面光洁度下降,影响膜层性能,严重制约制备高性能薄膜的能力。为了去除大颗粒,本文研究分析了大颗粒的产生、运输以及沉积过程,通过优化阴极弧源参数,同时使用磁过滤器、孔状挡板,并结合脉冲偏压方法来去除大颗粒,并研究了脉冲偏压对膜层性能的影响。研究结果表明:（1）减小弧电流能够降低靶面功率密度,从而降低大颗粒的发射数量,弧电流从80 A降低到60 A,颗粒数降低了一半;（2）与过滤器弯管同轴心的孔状机械挡板会降低沉积速率,但是可以大幅提高过滤大颗粒的能力;（3）弯管偏压能够有效提高弯管磁过滤器离子通过效率,施加+15 V弯管偏压比不施加偏压,离子传输效率提高了70%;（4）脉冲偏压会影响磁过滤阴极电弧方法制备非晶碳膜（ta-C）的沉积速率,但影响幅度低于10%,随着偏压值增大,沉积速率呈先增加后减小趋势,在1200 V附近沉积速率最高。高的偏压值会抑制膜层中sp3键的形成,减少sp3键含量,降低膜层硬度值,但是脉冲偏压有利于提高膜层黏附力。（5）脉冲偏压会使等离子体鞘层产生涨落,阻止运动速度较低的大颗粒到达基片表面,同时偏压的溅射效应可以抑制膜层表面大颗粒的生长,有利于改善膜层表面形貌。（6）90°弯管磁过滤器能有效阻断大颗粒的运输过程,可以去除绝大多数颗粒,结合脉冲偏压方法制备的四面体非晶碳膜（ta-C）达到了较高的表面颗粒标准,颗粒密度可降低到0.55个/100μm以下,颗粒平均直径能达到0.29μm以下,可以达到一般磁控溅射的表面光洁度。
赵凡[4]（2016）在《TiAlSi复合阴极放电及成膜工艺研究》文中研究指明涂层技术在刀具制造业领域应用十分广泛,涂层材料须具有硬度高、耐磨性好、耐热耐氧化、摩擦因数低,以及与基体结合力强等要求。本文使用电磁冷坩埚设备熔炼TiAlSi靶材,应用等离子体浸没离子注入与沉积技术（PIIID）使用TiAlSi复合阴极靶材制备TiAlSi N涂层,并且使用PSM003质谱仪对涂层制备过程中等离子体的成分进行测量。对TiAlSi N涂层制备过程中从靶材、等离子体到涂层各状态的成分进行测试和对比,分析成分变化规律;研究不同工艺参数对等离子体成分的影响情况。使用金相显微镜、XRD、EDS、显微硬度、纳米压痕等分析测试手段对熔炼产物和涂层的金相组织、物相组成、成分组成、硬度等进行了分析。使用水冷铜坩埚设备熔炼制备TiAlSi复合阴极靶材,坩埚内物料全部熔化之后,将功率保持在42k W左右使坩埚内熔体搅拌15min,可得到成分均匀的熔体,且熔炼产物成分与所加原材料成分基本保持一致,Ti元素含量有少量降低,Al、Si元素有少量增加。TiAlSi熔炼产物中有Ti、Al、Ti Al、Ti3Si5、Al3.21Si0.47、Al0.3Ti1.7、Al2.4Si0.6Ti等物相,且不同化学成分的熔炼产物中,物相种类没有差别。硬度值分布在33003800HK范围内,数值具体大小与物相组成有关。使用质谱仪测得TiAlSi阴极等离子体的离子量分布图,发现不同成分的TiAlSi阴极等离子中,离子种类基本相同,非金属离子主要有N+、OH+、少量H2O+、Si+,金属离子的存在形式主要有Ti+、Ti2+、Al+,还有少部分Ti元素以Ti N+形式存在。等离子体中Ti、Al、Si三种元素的相对含量与阴极成分相比,Ti元素含量明显增加,Al、Si元素含量明显降低。随电流增加,等离子体中各离子量呈现增加趋势,随气压增加,等离子体中各离子量呈现先增加后减小的趋势,对应某一气压值存在峰值。使用等离子体浸没离子注入与沉积设备制备得到TiAlSi N涂层,涂层成分比较均匀,涂层成分中三种元素的相对含量与等离子体成分相比,Al、Si元素的相对含量明显增加,Ti元素的相对含量明显降低。涂层的纳米硬度在1618GPa范围内,弹性模量在250300GPa范围内。
王明娥[5]（2015）在《阴极弧与磁控溅射复合技术制备耐磨涂层》文中进行了进一步梳理随着高推重比发动机和大型发动机的研发,解决高载荷条件下耐磨润滑问题日益迫切。类金刚石涂层由于其具有低摩擦系数、高耐磨性等优点业已成为解决军工产品耐磨问题的首选材料。但是单层结构类金刚石涂层的承载能力较差,且内应力较大、膜基界面结合力较差,在高载荷下易于发生断裂、剥离等失效行为。为了解决这一问题,国外正在研发粘结层（金属层）+承载层（耐磨层）+润滑层（DLC）这种耐磨润滑涂层体系。通过功能化梯度过渡层与承载层的设计,可使涂层的组分和微观结构沿涂层生长方向梯度渐变,显着提高涂层与基体的结合强度和涂层的抗载荷性能。另一方面国际上涂层制备技术正朝着大面积加工、复合加工和高表面质量加工方向发展,鉴于此本论文首先进行了阴极弧与磁控溅射技术的复合研究,从复合源技术研究入手,解决矩形阴极弧源大面积燃烧和可控烧蚀问题,并将其与中频磁控溅射复合,从而实现大面积加工和高表面质量涂层。在此基础之上,再进行具有高承载力的类金刚石耐磨涂层研究。本论文主要包括以下几个部分：（1）首先设计并优化了矩形大面积可控弧靶（尺寸为430mmx125mm）,通过可编程线圈电源设计,利用线圈电流对磁场产生微扰作用,实现对弧斑燃烧轨迹的控制,使得其按照扫描式轨道进行燃烧,大大提高靶材刻蚀均匀性和靶材利用率；将可控弧靶与中频磁控溅射靶复合到同一设备中,以满足制备多层结构涂层的需求。对复合源设备,通过磁场模拟测试及等离子体密度测试等手段对沉积环境进行表征,结果表明复合源设备等离子体均匀性较好,复合源开启时真空室内等离子体密度明显高于单个源开启时的等离子体密度值,为8.98×1011/cm3左右,真空室内等离子体密度在101l/cm3以上的有效工作区为φ400×450mm2；利用复合源设备提供的不同技术,对比研究了阴极弧沉积、先弧沉积后磁控溅射沉积、阴极弧与磁控溅射共沉积、磁控溅射沉积四种工艺制备的氮化钛涂层,通过对氮化钛涂层表面断面形貌分析,可以看出复合源沉积的涂层相对于阴极弧沉积样品涂层表面质量明显提高,同时组织结构已无柱状晶生长特征,显示为致密的结构；在400N载荷下,与WC球对磨时,阴极弧与磁控溅射复合沉积的涂层耐磨寿命最长,为116s。这主要是由于在样品沉积过程中基体随样品架公自转,交替进行弧靶和磁控靶沉积,使得磁控溅射与阴极弧两种技术发挥优势互补作用,制备的涂层呈现出特有的层状致密结构,这种结构有利于提高涂层高载荷下的耐磨性能。（2）针对类金刚石支撑层部分,采用阴极弧与磁控溅射复合技术,对比研究了Cr/CrN多层结构涂层,包括不同Cr/CrN周期多层和Cr/CrN梯度多层,以便摸索最佳支撑层结构方案。通过对涂层表面断面、晶体结构、成分、硬度、膜基结合力、残余应力和摩擦学性能的表征,发现不同调制多层结构影响着Cr/CrN涂层的晶体结构及残余应力状态,进而影响其力学性能和支撑能力。不同周期Cr/CrN涂层的膜基结合力、硬度和耐磨性能等均随着调制层数目减少而增强,相对于Cr/CrN周期结构多层,梯度Cr/CrN涂层具有最高的硬度,维氏硬度972Hv和纳米硬度27.8GPa（微米硬度为2N载荷下测试）,结合力高达62N,在100N载荷下与WC球对磨,其磨损率最低,为32.54×10-6mm3/Nm。梯度结构Cr/CrN涂层由于在制备过程中以100sccm/step的方式逐渐增加氮气流量,使得涂层内形成成分连续变化和硬度连续变化,涂层硬度和应力之间具有良好的匹配,使得其具有最优耐磨性能和最佳支撑能力。梯度结构Cr/CrN涂层是可用于具有高承载能力的碳基复合涂层承载层的最佳选择。（3）在最佳结构支撑层（梯度结构Cr/CrN支撑层）基础上,利用阴极弧、磁控溅射和分解C2H2气体的化学气相沉积技术,制备具有过渡层、承载层和减磨顶层的类金刚石涂层,其涂层结构为Cr/（Cr/CrN梯度层）/CrCN/CrC/Cr-DLC,顶层Cr-DLC中金属Cr的梯度掺杂量可通过调节弧靶电流控制弧靶中毒速度实现。通过对比发现弧靶电流为120A制备的涂层综合性能最好,硬度高达36.5GPa,结合力为52N,涂层内sp3键含量最高；而对具有不同结构支撑层的Cr-DLC复合涂层进行球盘方式摩擦磨损测试,于干摩擦下与WC球对磨3600转（测试载荷为100N）,具有梯度支撑层的Cr-DLC复合涂层磨痕深度最浅（为7.241μm）,磨损率最低,为13.8×10-7mm3/Nm,相对于无CrN支撑层的Cr-DLC复合涂层其耐磨性能提高了近10倍。基于功能梯度过渡、梯度掺杂的多层膜成膜思想,采用阴极弧与磁控溅射复合技术,通过优化承载层（Cr/CrN）与润滑层（DLC）结构方案,制备出具有梯度多层结构的Cr-DLC复合涂层,厚度大于13.5μm,在高载荷下表现出很好的应用前景。
李小婵[6]（2014）在《复合高功率脉冲磁控溅射的高离化率等离子体特性研究》文中研究表明高功率脉冲磁控溅射因其溅射原子离化率较高，在薄膜沉积中表现出巨大的优势，成为当前磁控溅射技术领域一个新的发展趋势。在此基础上，近年来发展了脉冲与直流电源并联模式的复合高功率脉冲磁控溅射技术。高功率脉冲磁控溅射的放电特性、等离子体特性等微观参数对薄膜质量控制具有决定性作用，分析宏观参数如何影响微观参数，有利于提高薄膜质量，稳定工艺。因此，本文主要研究复合高功率脉冲磁控溅射过程中，脉冲电压（400800V）、脉冲宽度（50400μs）、直流电源部分耦合直流电流（0.04.0A）等工艺参数对Ti、Cr靶在Ar气氛中的放电特性、等离子体参数（等离子体电势、电子温度、电子密度）、基体电流和Ti薄膜沉积的影响。结果如下：（1）脉冲电压的增加促进脉冲作用期间的靶电压和电流增加；脉冲宽度决定复合高功率脉冲磁控溅射的脉冲作用时间，对靶电压和电流的形状影响较大；耦合直流增加，脉冲作用期间的靶电流下降，靶电压却几乎不受影响。（2）Ti、Cr靶放电过程中，当Ti靶脉冲电压为600V或Cr靶脉冲电压为700V时，其电子密度出现较大值。当脉冲宽度在150250μs变化时，脉冲宽度增加，电子密度、等离子体电势、电子温度迅速增加，等离子体的离化率较高。耦合直流电流增加，电子密度增加；耦合直流电流为2.0A时，等离子体电势、电子温度分别出现较大值2.98V和0.93eV。（3）脉冲电压增加有利于基体电流增加；而脉冲宽度对基体电流的形状影响较大；当耦合直流电流为0.5A时，基体电流出现较大值。（4）通过优化脉冲电压、脉冲宽度、耦合直流电流等工艺参数，在脉冲电压600V，脉冲宽度200μs，耦合直流电流1.0A，基体偏压-150V条件下获得性能优异的Ti薄膜，其平均粗糙和硬度分别为0.9nm和10.20GPa。（5）复合高功率脉冲磁控溅射解决了以往报道的关于高功率脉冲磁控溅射技术沉积速率较低的问题，相同靶平均功率下，其Ti薄膜沉积速率与传统直流磁控溅射Ti薄膜沉积速率相近。与传统直流磁控溅射相比，复合高功率脉冲磁控溅射可以促进Ti薄膜晶粒细化，呈现明显择优取向；较低的靶平均功率下，复合高功率脉冲磁控溅射Ti薄膜表面更加光滑，力学性能更加优异。
李兴存[7]（2010）在《磁场对等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜的影响机理研究》文中研究指明原子层沉积技术（ALD）是一种基于自限制性反应机理的化学气相沉积薄膜材料的方法。它具有沉积的薄膜厚度可精确控制、表面均匀性好、保形性优等特点。目前越来越多的应用于半导体元器件的制造等领域。与热原子层沉积（T-ALD）相比,采用等离子体辅助原子层沉积技术（PA-ALD）可以在较低的温度下实现原子层沉积有机、无机或者金属薄膜,且可获得较高的薄膜沉积速率和较短的冲洗时间。尽管等离子体辅助原子层沉积的研究已经较为广泛,但是关于等离子体辅助原子层沉积薄膜的生长机理尤其是磁场影响下的等离子体辅助原子层沉积的生长机理的研究却很有限。本文主要研究磁场对等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜特性及生长机理的影响。在磁场增强的等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜的生长过程中,通过与反应腔体相连的四极杆质谱仪（QMS）、椭圆偏振仪（SE）、发射光谱仪（OES）对薄膜沉积过程中气相的反应活性基团、前躯体以及界面薄膜状态等进行在线诊断;通过朗缪尔探针测量磁场对等离子体参数的影响;利用原子力显微镜（AFM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、电学性能测试仪（LCR）分析磁场对Al2O3薄膜成核过程、表面形貌、薄膜规整性、成分等结构及电学性能进行研究。同时进行基底温度对沉积氧化铝薄膜影响研究。得到的结论如下:（1）氧化铝薄膜的成核及沉积速率随着磁场强度的增加而提高。在初始的生长周期内,随着磁场强度的增加薄膜的生长模式由岛状逐渐趋于层层生长。（2）磁场强度的增加促进了沉积过程中燃烧反应进行。在O2等离子体作用的半反应周期中,氧自由基在基底表面消耗,与甲基发生燃烧反应,气体副产物为CO2、CO、C2H4、CH4、C2H2和H2O等。随着磁场强度的增加,O2在最初的几秒内消耗量增加,同时伴随着C2H4、C2H2、CH4等气体副产物的产生,然后氧气消耗程度降低,碳氢化合物浓度降低,产生气相中CO2、CO和H2O。随着磁场强度的增加,氧气等离子体电子密度增加,电子温度降低。（3）磁场对沉积薄膜的成分有一定的影响。室温下所制备的氧化铝薄膜富氧,但是随着磁场强度的增加,薄膜中Al/O比例增加,薄膜中碳含量降低。（4）磁场对薄膜的表面形貌和介电性能有明显的改善和提高作用。
袁方园[8]（2009）在《利用朗缪尔双探针诊断电弧离子镀等离子体参数》文中提出电弧离子镀是一种优良的薄膜沉积技术,有着其它镀膜形式不可比拟的优点:如高的离化率,高的沉积速率和良好的膜基结合强度等,利用这种技术制备的氮化物薄膜,如TiN,CrN等,已经在工业生产中得到了广泛应用。电弧镀等离子体的性质对薄膜沉积质量具有决定性影响,测试其参数是必要的基础研究工作。但目前具体的数据却少有报导。造成这种情况的一个主要原因是到目前为止缺乏诊断电弧离子镀等离子体的有效手段。这是由于利用朗谬尔探针诊断电弧离子镀等离子体时遇到了高电子电流密度、强扰动、易污染等问题。本文利用基于虚拟仪器的朗缪尔双探针系统对电弧离子镀等离子体进行了诊断研究。双探针具有收集电流小的优点（不超过离子饱和电流）,可以避免探针在高密度电弧离子镀等离子体中收集电子电流而被烧坏。基于虚拟仪器的设计能够根据等离子体扰动的频率,灵活设定数据采样率并进行大数量的采样平均,结合离散傅立叶变换（DFT）对测量曲线进行平滑,有效地克服了电弧离子镀等离子体放电所固有的强烈波动。探针端部设计能够避免由薄膜沉积造成的探针与支撑杆短路问题。上述措施使探针能够长时间稳定工作,满足了实用化的要求。诊断实验在使用实际的电弧离子镀工艺参数放电的条件下进行,结果表明,工件所在区域等离子体密度随弧电流和气压的增加而增加,而电子温度随弧电流和气压变化不明显。另外,使用双靶放电等离子体密度和电子温度高于单靶放电。实验还发现,与单靶放电相比,使用双靶放电工件所在区域的等离子体密度更加均匀。这些结果提供了电弧离子镀等离子体的基本参数,对于材料涂层工艺研究具有积极意义。
戴华[9]（2009）在《真空阴极电弧离子镀层中宏观颗粒去除技术研究》文中进行了进一步梳理真空阴极电弧离子源具有离化率高（90%以上）、离子能量可控、沉积速率高等优点,广泛应用于等离子体表面改性领域。然而弧源在提供镀膜离子的同时,也会产生直径约为0.1至数百微米的宏观颗粒,这些颗粒大大降低了膜层的表面光洁度,增加了膜层性能的不均匀性,甚至成为贯穿缺陷而严重破坏膜层性能。所以宏观颗粒的存在制约了电弧离子镀工艺在精密镀膜领域的应用。为了去除宏观颗粒,本文提出使用脉冲（叠加直流）电源作为电弧电源,初步降低了弧源发射的宏观颗粒的数量和尺寸;进而设计一种直流可调开放式电磁线圈过滤器,在传输过程中将颗粒过滤掉,获得了较好的颗粒去除效果。使用脉冲电源作为弧电源可以调节阴极斑点处的能量输入,从而降低宏观颗粒污染。计算表明阴极斑点处场致发射电流密度及其加热效应导致的局部区域的最高温度均很高,如Ti靶可达1012A/m2和5000K以上。极高的能量输入使得液态颗粒的产生几乎不可避免（大尺寸液态颗粒凝固即成为宏观颗粒）,同时也启示调低能量输入或可降低颗粒数量和尺寸。本文使用脉冲电源作为弧电源进行了这样的尝试。试验结果显示调节脉冲参数可以从一定程度上调节能量输入从而影响到宏观颗粒的数量和尺寸,使用相对小的占空比,高的脉冲频率,小的直流电流分量,阴极产生的宏观颗粒数量下降了约9%到39%,从而获得了一定程度的宏观颗粒去除效果。同时该方法无需添加额外装置,仅将电弧主电源替换为脉冲电源就可实现一定的宏观颗粒去除效果,实施较方便。进一步,本文提出了一种直流可调开放式电磁线圈过滤器,在传输过程中去除绝大部分宏观颗粒。该过滤器继承了管道式过滤器利用电磁场改变离子运动轨迹的特点,能较好地过滤掉宏观颗粒,并且其开放式结构可以避免宏观颗粒通过器壁反弹导致的膜层污染,获得了更好的颗粒去除效果;该过滤器自身具有的电场可吸引更多离子到达过滤器入口,并降低离子在器壁的损失,增强了过滤效率;该过滤器可实现过滤通道曲率可调,从而可以在过滤效率和过滤效果之间取得平衡。试验结果显示,在遮挡良好、无直接视线连接的镀膜区域（也就是具有直线运动轨迹的宏观颗粒无法到达的区域）,每平方毫米范围宏观颗粒数量接近于0,相比而言传统管道式过滤器由于存在颗粒反弹,即使无视线连接的镀膜区域,每平方毫米范围宏观颗粒数量的典型值也在103数量级。同时,饱和离子电流探针试验结果显示当线圈电流在50 A到250 A范围内时,过滤器效率随线圈电流单调增大,最高过滤效率可达2%左右,优于大部分文献报道的90°管道式过滤器的过滤效率（低于1%）。另外,针对复合成分和多层结构膜的镀制,本文还提出了具有公用混合通道的双通道线圈过滤器,利用混合通道磁场对离子的聚焦效应,达到离子混合、均化的效果,从而获得较好的镀膜均匀性;利用双靶并调节弧电流可以方便地在一定范围内调节复合膜的成分比。为了检验线圈过滤器在实际镀膜中的应用效果,本文使用单通道和双通道的过滤器镀制了AlN、TiAlN复合成分膜和TiN/AlN多层膜。单通道过滤器镀制AlN薄膜的表面光洁度得到了大幅提高,这表明了过滤器的过滤效果良好。双通道过滤器镀制TiAlN薄膜的抗高温氧化性能得到了较大程度提高,相比较未经过滤的TiAlN薄膜来说,700℃保温1小时的氧化增重下降了54%。双通道线圈过滤器制备TiN/AlN多层膜的分析结果显示,该过滤器可以成功用于制备多层膜,其多层结构特征经由X射线光电子谱仪（XPS）的离子束溅射深度剖析测试和低角度X射线衍射（LAXRD）测试结果得到了证明。
桑利军[10]（2009）在《ECR等离子体辅助原子层沉积Al2O3薄膜的研究及其参数诊断》文中研究说明由于超薄氧化铝薄膜在微电子方面的应用越来越广泛,所以对它的制备方法的研究和改良也越来越吸引人们去研究。目前以金属有机源为单体制备超薄氧化铝薄膜的方法主要有原子层沉积（ALD）、金属有机源化学气相沉积（MOCVD）,分子束外延（MBE）等方法,其中以ALD技术最为突出,因为该技术所沉积的薄膜不但均匀、而且纯度高,保形性好,同时能够精确的控制膜层厚度和组分,使得该技术得到了非常广泛的关注。但是,目前利用原子层沉积技术进行氧化铝薄膜的制备主要是依赖高温才能进行,也就是热原子层沉积技术-Thermal ALD。这样就大大地限制了该技术在更广泛领域的应用；加上设备比较昂贵,也使该技术不能被广泛推广。所以迫切需要一种新的技术和工艺来克服这个缺点,使得该技术能够在低温甚至室温下进行氧化铝薄膜的原子层沉积。而这正是本论文的研究目的。实验采用的装置为自行设计的电子回旋共振微波ECR等离子体发生装置。在进行氧化铝薄膜制备前,首先利用朗缪尔探针和发射光谱对该装置产生的等离子体参数进行了测量,掌握了等离子体密度、电子温度在反应室内的分布规律。然后以有机金属三甲基铝气源（TMA）为前躯体,氧气为氧化剂,HF处理过的单晶硅片为基片,在无如何外加热条件下进行了原子层沉积（ALD）氧化铝薄膜的实验研究。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）等分析手段对薄膜进行了化学成分和微观结构的表征。同时还研究了等离子体工艺参数对薄膜结构及成分的影响,以及薄膜热退火处理后其结构和成分所发生的变化。最后对薄膜可能的沉积机理进行了分析。以下为实验所取得的结果及分析：1、通过各种测试手段的表征,证明采用微波ECR等离子体增强技术可以室温下进行原子层沉积A1203薄膜,所制备的薄膜质量较好；2、在高微波功率条件下,采用本实验工艺不能制备Al2O3薄膜。在低微波功率条件下,制备的薄膜O元素的含量均过量,其Al、O元素的相对原子个数比接近A1203的标准成分摩尔比,薄膜的表面粗糙度很小。3、基台负偏压对沉积薄膜的表面形貌影响较大：高负偏压会使得离子轰击加强,造成严重的刻蚀效应,降低薄膜的沉积速率。从提高沉积速率出发,不适宜选用较大的负偏压,认为选用50W为宜。4、单体与O2的进气反应时间不同,薄膜中Al、O元素的相对含量会发生相应的变化。当氧气的进气时间相对较长时,薄膜中O元素的含量会相对增加,也就是说所制备的薄膜为富含氧薄膜,即氧过量。5、改变O2流量对薄膜中O元素的含量也有一定的影响。随着O2流量的增加,在高O2流量下,Al、O相对原子个数比降低。6、Ar的冲洗时间对薄膜表面形貌有着非常重要的影响：冲洗时间短,薄膜表面颗粒性较大,分布不均匀；冲洗时间长薄膜表面光滑致密,颗粒性非常均匀。7、薄膜在经过高温退火之后,形成了明显的晶相,其粗糙度明显增加。原因为在高温条件下,晶粒慢慢长大最终形成晶体导致的。8、通过分析,我们认为薄膜可能的沉积机理为：在等离子体能量的作用下,TMA脉冲时间形成AlCH3*活性基,O2脉冲时间形成O原子活性基,然后通过化学吸附反应,最终形成Al2O3薄膜。
二、脉冲磁过滤阴极弧沉积中基片台悬浮电位研究（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、脉冲磁过滤阴极弧沉积中基片台悬浮电位研究（论文提纲范文）
（2）磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 四面体非晶碳(ta-C)薄膜 |
| 1.2.1 ta-C薄膜性能及应用 |
| 1.2.2 ta-C薄膜制备方法 |
| 1.2.3 磁过滤阴极弧技术制备ta-C薄膜存在的问题 |
| 1.3 ta-C薄膜的残余应力 |
| 1.3.1 ta-C薄膜残余应力起源及分类 |
| 1.3.2 ta-C薄膜残余应力的降低方法 |
| 1.4 磁过滤阴极弧技术中“大颗粒”问题的研究现状 |
| 1.4.1 大颗粒来源 |
| 1.4.2 大颗粒的控制方法 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 大颗粒控制和薄膜应力降低方法的理论基础 |
| 2.1 大颗粒控制方法的理论基础 |
| 2.1.1 弧源磁场控制 |
| 2.1.2 过滤器弯管磁场控制 |
| 2.1.3 挡板对大颗粒的控制 |
| 2.1.4 脉冲负偏压对大颗粒的控制 |
| 2.2 ta-C薄膜的应力研究 |
| 2.2.1 热应力产生机制 |
| 2.2.2 本征应力产生机制 |
| 2.2.3 ta-C薄膜应力改善方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 ta-C薄膜的制备及其表征方法 |
| 3.1 实验设备及工作原理 |
| 3.1.1 实验设备简介 |
| 3.1.2 工作原理 |
| 3.2 ta-C复合膜系设计及制备 |
| 3.2.1 膜系设计 |
| 3.2.2 复合膜制备 |
| 3.3 薄膜性能表征 |
| 3.3.1 硬度测量 |
| 3.3.2 表面形貌观察 |
| 3.3.3 膜厚测量 |
| 3.3.4 残余应力测量 |
| 3.3.5 膜基结合力测量 |
| 3.3.6 键结构测试 |
| 3.3.7 摩擦磨损分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 控制大颗粒的实验研究和数值模拟 |
| 4.1 挡板孔径对大颗粒的影响 |
| 4.2 脉冲偏压对大颗粒的影响 |
| 4.3 磁过滤器线圈电流对大颗粒的影响 |
| 4.4 弧源磁场的数值分析 |
| 4.4.1 初定弧源磁场结构及建立有限元模型 |
| 4.4.2 弧源磁场位形 |
| 4.4.3 线圈电流对弧源磁场的影响 |
| 4.4.4 弧源永磁体磁场的影响 |
| 4.4.5 弧源磁场参数的优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ta-C薄膜残余应力研究与控制 |
| 5.1 不锈钢基Ti/ta-C复合膜热应力分布 |
| 5.1.1 ANSYS分析模型 |
| 5.1.2 模拟计算结果与分析 |
| 5.2 高真空退火对ta-C复合膜残余应力的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 高真空退火对ta-C薄膜性能的影响 |
| 6.1 高真空退火对硬度的影响 |
| 6.2 高真空退火对膜基结合力的影响 |
| 6.3 高真空退火对键结构的影响 |
| 6.4 高真空退火对摩擦磨损性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的学术活动及成果清单 |
（3）多弧离子镀大颗粒的去除及脉冲偏压对膜层特性的影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 多弧离子镀的基本原理与结构 |
| 1.3 多弧离子镀大颗粒问题研究现状 |
| 1.4 四面体非晶碳（ta-C）膜 |
| 1.5 研究思路与目的 |
| 第二章 大颗粒的产生以及去除理论分析 |
| 2.1 大颗粒的产生 |
| 2.2 大颗粒的运输过程 |
| 2.3 大颗粒的去除理论 |
| 2.3.1 大颗粒发射的抑制 |
| 2.3.2 大颗粒运输过程中的过滤 |
| 2.3.3 脉冲偏压对大颗粒的抑制作用 |
| 2.3.3.1 脉冲偏压的溅射作用 |
| 2.3.3.2 等离子体鞘层对大颗粒的抑制 |
| 第三章 实验设备、方法及分析测试 |
| 3.1 脉冲偏压磁过滤多弧离子镀设备 |
| 3.2 四面体非晶碳（ta-C）膜的制备 |
| 3.3 分析测试方法及仪器 |
| 第四章 采用弯管磁过滤器去除大颗粒的研究 |
| 4.1 弯管磁过滤器结构设计的关键因素 |
| 4.2 弯管磁过滤器效率的提升 |
| 4.2.1 磁过滤器线圈电流对其效率的影响 |
| 4.2.2 磁过滤器机械挡板孔径对其效率的影响 |
| 4.2.3 磁过滤器弯管偏压对其效率的影响 |
| 4.2.4 磁过滤器的整体效率 |
| 4.3 弯管磁过滤器的大颗粒去除效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 采用脉冲偏压改善膜层综合性能研究 |
| 5.1 膜层制备参数设计 |
| 5.2 脉冲偏压对膜厚与硬度的影响 |
| 5.3 脉冲偏压对膜层大颗粒的影响 |
| 5.4 脉冲偏压对膜层键价结构的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的学术活动及成果清单 |
（4）TiAlSi复合阴极放电及成膜工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超硬涂层发展历程 |
| 1.2.2 等离子体浸没离子注入与沉积技术 |
| 1.2.3 电磁冷坩埚熔炼技术 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 电磁冷坩埚熔炼设备 |
| 2.2.2 质谱仪 |
| 2.2.3 等离子体浸没离子注入与沉积设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 水冷铜坩埚熔炼TiAlSi阴极 |
| 2.3.2 TiAlSi阴极放电特性测试 |
| 2.3.3 TiAlSiN涂层制备 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 金相组织分析 |
| 2.4.2 X射线衍射分析（XRD） |
| 2.4.3 扫描电子显微镜分析（SEM） |
| 2.4.4 显微硬度分析 |
| 2.4.5 纳米压痕 |
| 第3章 TiAlSi靶制备及性能测试 |
| 3.1 TiAlSi阴极靶材制备 |
| 3.1.1 熔炼工艺 |
| 3.1.2 熔炼时间对产物成分均匀性的影响 |
| 3.2 TiAlSi熔炼产物的成分及性能测试 |
| 3.2.1 金相组织 |
| 3.2.2 成分组成 |
| 3.2.3 物相组成 |
| 3.2.4 显微硬度 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 TiAlSi阴极放电等离子体特性测试 |
| 4.1 阴极成分对等离子体的影响 |
| 4.2 电流对等离子体的影响 |
| 4.3 气压对等离子体的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 TiAlSiN涂层制备工艺 |
| 5.1 TiAlSiN涂层制备 |
| 5.2 TiAlSiN涂层成分分析 |
| 5.3 TiAlSiN涂层表面形貌 |
| 5.4 TiAlSiN涂层纳米压痕 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）阴极弧与磁控溅射复合技术制备耐磨涂层（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| TABLE OF CONTENTS |
| 1 绪论 |
| 1.1 耐磨润滑的重要性 |
| 1.1.1 军用领域需求 |
| 1.1.2 航空航天需求 |
| 1.1.3 民用领域需求 |
| 1.2 涂层结构发展趋势 |
| 1.2.1 多层膜技术简介 |
| 1.2.2 多层膜制备技术发展 |
| 1.2.3 阴极弧技术发展 |
| 1.2.4 阴极弧复合技术 |
| 1.2.5 阴极弧与中频磁控溅射技术复合的优势 |
| 1.3 类金刚石(Diamond like carbon,DLC)涂层 |
| 1.3.1 常用的固体润滑材料 |
| 1.3.2 DLC涂层 |
| 1.3.3 DLC涂层耐磨减磨机理 |
| 1.3.4 DLC涂层现存的问题 |
| 1.3.5 高承载能力DLC涂层研究现状 |
| 1.4 本论文的选题及研究内容 |
| 2 阴极弧与磁控溅射复合技术研究 |
| 2.1 阴极弧复合技术研究现状 |
| 2.2 大面积可控阴极弧技术原理介绍 |
| 2.2.1 可控弧研究 |
| 2.2.2 矩形大面积可控弧技术方案 |
| 2.2.3 复合阴极弧磁控设备 |
| 2.3 实验介绍 |
| 2.4 涂层测试与表征 |
| 2.4.1 扫描电镜(SEM) |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.3 拉曼光谱(Raman spectroscopy) |
| 2.4.4 微米硬度与纳米硬度测试 |
| 2.4.5 白光干涉仪 |
| 2.4.6 膜基结合力测试 |
| 2.4.7 基片曲率法测试涂层残余应力 |
| 2.4.8 涂层摩擦磨损性能测试 |
| 3 基于不同工艺下的沉积环境、涂层组织结构及性能研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基于不同工艺的沉积环境研究 |
| 3.2.1 磁场分布测试及模拟研究 |
| 3.2.2 等离子体密度测试原理及方法 |
| 3.2.3 磁场分布及等离子体密度结果分析 |
| 3.3 基于不同工艺下的涂层组织结构和性能研究 |
| 3.3.1 涂层制备及分析方法概述 |
| 3.3.2 基于不同工艺下的涂层表面形貌对比分析 |
| 3.3.3 基于不同工艺下的涂层组织结构分析 |
| 3.3.4 基于不同工艺下的涂层化学结构分析 |
| 3.3.5 基于不同工艺下的涂层结合力分析 |
| 3.3.6 基于不同工艺下的涂层摩擦磨损性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多层结构碳基复合涂层支撑层的研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 支撑层材料的选择及相关机理 |
| 4.1.2 涂层结构设计及相关机理 |
| 4.2 工艺参数对单层Cr/CrN涂层沉积效率、粗糙度及相关性能的影响 |
| 4.2.1 实验方法概述 |
| 4.2.2 弧靶电流对Cr/CrN涂层粗糙度及沉积效率影响 |
| 4.2.3 沉积温度对Cr/CrN涂层粗糙度及沉积效率影响 |
| 4.2.4 脉冲偏压对Cr/CrN涂层粗糙度及沉积效率影响 |
| 4.2.5 氮气流量对Cr/CrN涂层沉积效率、粗糙度及相关性能影响 |
| 4.3 调制周期对Cr/CrN多层涂层组织结构及相关性能的影响 |
| 4.3.1 涂层制备 |
| 4.3.2 不同调制周期下的Cr/CrN多层涂层断面 |
| 4.3.3 调制周期对Cr/CrN多层涂层成分与结构影响 |
| 4.3.4 调制周期对Cr/CrN多层涂层结合力影响 |
| 4.3.5 调制周期对Cr/CrN多层涂层硬度影响 |
| 4.3.6 调制周期对Cr/CrN多层涂层摩擦磨损性能影响 |
| 4.4 Cr/CrN多层体系残余应力测试 |
| 4.5 Cr/CrN多层体系接触应力分析 |
| 4.5.1 概述 |
| 4.5.2 模型的建立 |
| 4.5.3 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多层结构Cr-DLC复合涂层研究 |
| 5.1 梯度多层Cr掺杂DLC复合涂层制备 |
| 5.2 不同弧靶电流对梯度多层Cr-DLC复合涂层性能影响 |
| 5.2.1 不同弧靶电流下梯度多层Cr-DLC复合涂层表面与断面分析 |
| 5.2.2 不同弧靶电流下梯度多层Cr-DLC复合涂层XRD分析 |
| 5.2.3 不同弧靶电流下梯度多层Cr-DLC复合涂层Raman光谱分析 |
| 5.2.4 不同弧靶电流对梯度多层Cr-DLC复合涂层力学性能影响 |
| 5.3 不同支撑层Cr-DLC复合涂层研究 |
| 5.3.1 不同支撑层Cr-DLC复合涂层力学性能分析 |
| 5.3.2 不同支撑层Cr-DLC复合涂层低载荷下摩擦磨损性能 |
| 5.3.3 不同支撑层Cr-DLC复合涂层高载荷下摩擦磨损测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点摘要 |
| 6.3 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 |
（6）复合高功率脉冲磁控溅射的高离化率等离子体特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 物理气相沉积技术 |
| 1.1.1 传统磁控溅射和多弧离子镀技术 |
| 1.1.2 离化的物理气相沉积技术 |
| 1.2 高功率脉冲磁控溅射技术 |
| 1.2.1 高功率脉冲磁控溅射原理及放电特性 |
| 1.2.2 高功率脉冲磁控溅射过程中的等离子体性能 |
| 1.2.3 高功率脉冲磁控溅射等离子体性能分析方法 |
| 1.2.4 高功率脉冲磁控溅射技术的优势与目前存在问题 |
| 1.3 本文研究内容和目的 |
| 2 实验设备与方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 分析方法 |
| 3 复合HIPIMS 过程中的放电特性 |
| 3.1 复合 HIPIMS Ti 靶放电特性的研究 |
| 3.1.1 脉冲电压对Ti 靶电压和电流的影响 |
| 3.1.2 脉冲宽度对Ti 靶电压和电流的影响 |
| 3.1.3 耦合直流电流对Ti靶电压和电流的影响 |
| 3.2 复合HIPIMS Cr靶放电特性的研究 |
| 3.2.1 脉冲电压对Cr 靶电压和电流的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 复合HIPIMS 过程中的等离子体特性 |
| 4.1 复合HIPIMSTi靶等离子体特性的研究 |
| 4.1.1 脉冲电压对Ti靶等离子体特性的影响 |
| 4.1.2 脉冲宽度对Ti靶等离子体特性的影响 |
| 4.1.3 耦合直流电流对Ti靶等离子体特性的影响 |
| 4.2 复合HIPIMS Cr靶等离子体特性的研究 |
| 4.2.1 脉冲电压对Cr 靶等离子体特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 复合HIPIMS 过程中的基体电流特性 |
| 5.1 复合HIPIMS Ti靶基体电流特性的研究 |
| 5.1.1 脉冲电压对Ti靶基体电流的影响 |
| 5.1.2 脉冲宽度对 Ti靶基体电流的影响 |
| 5.1.3 耦合直流电流对Ti靶基体电流的影响 |
| 5.2 复合HIPIMS Cr靶基体电流特性的研究 |
| 5.2.1 脉冲电压对Cr 靶基体电流的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 复合 HIPIMS Ti薄膜沉积 |
| 6.1 复合 HIPIMS Ti薄膜沉积速率 |
| 6.1.1 脉冲电压对Ti薄膜沉积速率的影响 |
| 6.1.2 脉冲宽度对 Ti薄膜沉积速率的影响 |
| 6.1.3 耦合直流电流对Ti薄膜沉积速率的影响 |
| 6.2 复合 HIPIMS Ti薄膜微观结构 |
| 6.2.1 脉冲电压对Ti薄膜微观结构的影响 |
| 6.2.2 脉冲宽度对 Ti薄膜微观结构的影响 |
| 6.2.3 耦合直流电流对Ti薄膜微观结构的影响 |
| 6.3 复合 HIPIMS Ti薄膜力学性能 |
| 6.3.1 脉冲电压对Ti薄膜力学性能的影响 |
| 6.3.2 脉冲宽度对Ti薄膜力学性能的影响 |
| 6.3.3 耦合直流电流对Ti薄膜力学性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）磁场对等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜的影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 等离子体的产生、特性及等离子体辅助化学气相沉积反应过程 |
| 1.2 磁场与等离子体作用的理论 |
| 1.3 原子层沉积技术（ALD） |
| 1.4 氧化铝薄膜的特性、制备方法及应用 |
| 1.5 本课题研究内容及意义 |
| 第二章 实验设备和方法 |
| 2.1 磁场增强等离子体辅助原子层沉积的装置 |
| 2.2 基片准备 |
| 2.3 氧化铝薄膜的沉积 |
| 第三章 薄膜的表征 |
| 3.1 原子层沉积氧化铝薄膜的在线表征 |
| 3.2 原子层沉积氧化铝薄膜的离线表征 |
| 第四章 结果和讨论 |
| 4.1 磁场的影响 |
| 4.2 温度的影响 |
| 4.3 进气口和样品台高度的影响 |
| 4.4 在线诊断结果与分析 |
| 第五章 磁场增强等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜的生长机理分析 |
| 5.1 热原子层沉积机理 |
| 5.2 等离子体辅助原子层沉积机理 |
| 5.3 磁场增强等离子体辅助原子层沉积机理 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 本文的主要研究成果与结论 |
| 6.2 本文的创新之处 |
| 6.3 进一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的学术论文 |
（8）利用朗缪尔双探针诊断电弧离子镀等离子体参数（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电弧离子镀 |
| 1.2.1 电弧离子镀的原理 |
| 1.2.2 电弧离子镀的特点 |
| 1.3 电弧离子镀存在的问题及解决现状 |
| 1.4 论文工作的内容与意义 |
| 第二章 探针原理 |
| 2.1 静电探针介绍 |
| 2.1.1 探针发展简史 |
| 2.1.2 探针技术的特点与发展方向 |
| 2.1.3 静电探针理论 |
| 2.2 朗谬尔单探针诊断原理 |
| 2.2.1 插入等离子体内的悬浮金属丝 |
| 2.2.2 朗谬尔单探针工作原理 |
| 2.2.3 有单探针Ⅰ-Ⅴ特性曲线获取等离子体参数的步骤 |
| 2.3 基于虚拟仪器的朗谬尔双探针介绍 |
| 2.3.1 朗谬尔双探针实验原理 |
| 2.3.2 基于虚拟仪器的朗谬尔探针诊断方法 |
| 2.3.3 离散傅立叶变换平滑方法的原理 |
| 第三章 实验设备与方法 |
| 第四章 诊断实验与结果 |
| 4.1 采样率对数据波动的影响 |
| 4.2 傅利叶变换平滑测量曲线结果 |
| 4.3 靶电流变化测量结果 |
| 4.4 不同气体及气压对等离子体参数的影响 |
| 4.5 探针位置变化对等离子体参数的影响 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）真空阴极电弧离子镀层中宏观颗粒去除技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 阴极电弧源 |
| 1.2.1 阴极斑点的特点 |
| 1.2.2 液态颗粒的特点 |
| 1.2.3 影响宏观颗粒数量和尺寸的因素 |
| 1.3 去除宏观颗粒的现有技术 |
| 1.3.1 阴极电弧源的改进 |
| 1.3.2 宏观颗粒的过滤 |
| 1.4 AlN 膜、TiAlN 膜以及多层结构膜 |
| 1.4.1 AlN 膜层的研究现状 |
| 1.4.2 TiAlN 膜以及多层结构膜的研究现状 |
| 1.5 选题意义及主要研究内容 |
| 1.6 参考文献 |
| 第2章 宏观颗粒产生以及去除的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 利用脉冲电弧电源降低宏观颗粒污染的思路 |
| 2.2.1 阴极斑点处电流密度的理论计算 |
| 2.2.2 真空阴极电弧放电的加热机制 |
| 2.2.3 利用脉冲电弧电源降低液态颗粒污染的思路 |
| 2.3 磁场过滤器的一般理论 |
| 2.4 参考文献 |
| 第3章 试验思路及方法 |
| 3.1 试验思路 |
| 3.2 试验设备及材料 |
| 3.3 检测、分析方法及仪器 |
| 3.4 镀膜均匀性的测量 |
| 3.4.1 基本原理 |
| 3.4.2 改进的测量过程 |
| 3.4.3 对测量的其它改进 |
| 3.4.4 测量结果可信度研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 参考文献 |
| 第4章 采用脉冲电源降低宏观颗粒污染的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验参数及宏观颗粒照片分析方法 |
| 4.3 脉冲频率对宏观颗粒的影响 |
| 4.4 占空比对宏观颗粒的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 4.6 参考文献 |
| 第5章 采用线圈过滤器去除宏观颗粒的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线圈过滤器的设计原理 |
| 5.2.1 可调式 |
| 5.2.2 开放式 |
| 5.2.3 电磁线圈 |
| 5.3 线圈过滤器的关键设计因素 |
| 5.3.1 线圈过滤器电源的选择 |
| 5.3.2 单通道线圈过滤器的关键设计因素 |
| 5.3.3 双通道线圈过滤器的关键设计因素 |
| 5.4 线圈过滤器的过滤效率 |
| 5.4.1 探针偏压的选择 |
| 5.4.2 过滤效率与线圈电流的关系 |
| 5.4.3 过滤效率与线圈电位的关系 |
| 5.4.4 过滤效率的其它影响因素 |
| 5.5 线圈过滤器的过滤效果 |
| 5.6 本章小结：线圈过滤器的优势以及不足 |
| 5.7 参考文献 |
| 第6章 线圈过滤器在制膜中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单通道线圈过滤器在制膜中的应用 |
| 6.2.1 制备方法 |
| 6.2.2 AlN 膜的表面形貌 |
| 6.2.3 小结 |
| 6.3 双通道线圈过滤器在制膜中的应用 |
| 6.3.1 制备方法以及电弧不稳定性 |
| 6.3.2 膜厚均匀性 |
| 6.3.3 TiAlN 膜的成分和性能 |
| 6.3.4 TiN/AlN 纳米多层膜制备初探 |
| 6.3.5 小结 |
| 6.4 参考文献 |
| 第7章 结论及创新点 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（10）ECR等离子体辅助原子层沉积Al2O3薄膜的研究及其参数诊断（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波ECR等离子体技术 |
| 1.2 超薄氧化铝薄膜的制备方法和应用 |
| 1.3 本科题研究背景和意义 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验装置和氧化铝薄膜性能表征 |
| 2.1 微波ECR等离子体实验装置 |
| 2.2 微波ECR放电工艺参数设定 |
| 2.3 氧化铝薄膜制备的工艺流程 |
| 2.4 薄膜的分析检测和表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 微波ECR装置的参数测量 |
| 3.1 磁场分布 |
| 3.2 等离子体参数诊断方法及原理 |
| 3.3 等离子体参数分布特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超薄氧化铝薄膜的沉积 |
| 4.1 薄膜的制备 |
| 4.2 薄膜的特性表征 |
| 4.3 等离子体工艺参数对薄膜结构的影响 |
| 4.4 退火对薄膜结构的影响 |
| 4.5 ALD Al_2O_3薄膜可能的沉积机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 本文主要研究成果与结论 |
| 5.2 本文的创新之处 |
| 5.3 进一步工作展望 |
| 攻读硕士学位期间发表及待发表的论文 |
| 致谢 |
四、脉冲磁过滤阴极弧沉积中基片台悬浮电位研究（论文参考文献）
- [1]多弧离子镀膜机主要零部件优化设计与特性分析[D]. 李康. 上海应用技术大学, 2021
- [2]磁过滤阴极弧沉积ta-C薄膜的关键技术及薄膜性能研究[D]. 何涛. 合肥工业大学, 2018(01)
- [3]多弧离子镀大颗粒的去除及脉冲偏压对膜层特性的影响研究[D]. 董中林. 合肥工业大学, 2017(07)
- [4]TiAlSi复合阴极放电及成膜工艺研究[D]. 赵凡. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [5]阴极弧与磁控溅射复合技术制备耐磨涂层[D]. 王明娥. 大连理工大学, 2015(07)
- [6]复合高功率脉冲磁控溅射的高离化率等离子体特性研究[D]. 李小婵. 宁波大学, 2014(03)
- [7]磁场对等离子体辅助原子层沉积氧化铝薄膜的影响机理研究[D]. 李兴存. 北京印刷学院, 2010(03)
- [8]利用朗缪尔双探针诊断电弧离子镀等离子体参数[D]. 袁方园. 大连理工大学, 2009(10)
- [9]真空阴极电弧离子镀层中宏观颗粒去除技术研究[D]. 戴华. 上海交通大学, 2009(12)
- [10]ECR等离子体辅助原子层沉积Al2O3薄膜的研究及其参数诊断[D]. 桑利军. 北京印刷学院, 2009(S1)