發(fā)布時(shí)間：2021-08-18 12:33

　　多光譜硫化鋅能夠?qū)崿F(xiàn)近紅外至長紅外的光學(xué)透過,是飛行器紅外窗口基底的首選材料。但是硫化鋅質(zhì)地較軟,脆性大,當(dāng)飛行器高速飛行時(shí),在使役環(huán)境大氣中,紅外窗口會受到來自砂石、雨滴等的沖擊損傷,故必須涂覆增透保護(hù)膜。并且,傳統(tǒng)薄膜材料的硬度已無法滿足要求,故必須研制超硬增透保護(hù)薄膜材料。過渡族金屬氮化物（T（transition）M（metal）N（nitrides）_x）薄膜由于具有類似的高硬度、良好的熱穩(wěn)定性、良好的擴(kuò)散阻擋性、抗氧化性、耐磨損和耐腐蝕等優(yōu)異的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)而受到了廣泛的關(guān)注。但由于金屬元素與氮元素較強(qiáng)的結(jié)合力,使薄膜在硬度提高的同時(shí)損失了紅外透過性能�？紤]到金屬氧化物在紅外增透方面良好的性能,故在氮化物薄膜中加入氧元素。本文采用射頻反應(yīng)磁控濺射方法,分別以石英片和硅片為襯底,研究制備參數(shù)中溫度對氮化釔薄膜性能的影響,氧氣流量對氮氧化釔薄膜性能的影響。并采用探針式輪廓儀、原子力顯微鏡（AFM）、X射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、橢偏儀（SE）、紫外可見光分光光度計(jì)、納米壓痕等測試手段對薄膜的結(jié)構(gòu)、光學(xué)特征、力學(xué)特征等進(jìn)行了測試分析。根據(jù)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽光在海平面大氣對紅外光的透射光譜

1.3 過渡族金屬1.3.1 過渡族金屬氮化物及其研究現(xiàn)狀過渡族金屬氮化物（T（transition）M（metal）N（nitrides）x）薄膜，具有眾多類似的優(yōu)異性質(zhì)，如導(dǎo)電性高[28,29]、體電阻率低[30]、高溫穩(wěn)定、熱導(dǎo)率高[31]、力學(xué)性能好[32]、耐磨損、耐腐蝕和抗氧化[33,34]。由于過渡族金屬氮化物這些優(yōu)異的光學(xué)和力學(xué)性能，受到了廣泛的關(guān)注和研究。在微電子器件、切削工具、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體工業(yè)、涂層材料、耐磨部件、汽車行業(yè)[35]等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用。高硬度、耐磨損特性使其作為高效刀具的涂層；耐腐蝕和高溫穩(wěn)定性使其應(yīng)用在發(fā)動機(jī)葉片的抗腐蝕氧化涂層[36]；熱穩(wěn)定性使其應(yīng)用在高溫下的電阻溫度傳感器；它的高導(dǎo)電性，抗氧化性及高熔點(diǎn)使其應(yīng)用在場發(fā)射陰極管上[37]。釔作為第三副族的金屬元素，氮化釔有立方和六方兩種不同的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，圖 1-2 為氮化釔的兩種晶態(tài)結(jié)構(gòu)[38]。

1 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置.1 磁控濺射實(shí)驗(yàn)原理磁控濺射[59]是指電子在電場 E 的作用下飛向靶材，并且在這個(gè)過程中與的氬原子發(fā)生碰撞，電離出一個(gè)Ar＋和一個(gè)電子。產(chǎn)生的Ar＋以高能量轟擊靶材表面被轟擊出靶材原子或分子，并濺射至基片上沉積形成薄膜。圖 2-1 為射靶材表面的磁場示意圖[60]，電離產(chǎn)生的二次電子，在電場和磁場的同時(shí)，會向 E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移，簡稱 E×B 漂移。電子被束縛在靶動，其運(yùn)動軌跡成擺線，這些被束縛的電子會繼續(xù)碰撞氬原子，進(jìn)而會有大被電離出來轟擊靶材，故磁控濺射具有沉積速率高的特點(diǎn)。在一次次和氬撞的過程中，電子的能量逐漸被消耗，會逐步遠(yuǎn)離靶材。這些能量被耗盡的在電場 E 的作用下到達(dá)基片。由于這些電子在反復(fù)碰撞靶材的過程中能量，故傳遞給基片的能量很小，基片溫升較低。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]深紫外氮化物材料的光學(xué)性質(zhì)研究[D]. 林書玉.廣西大學(xué) 2018
[2]Mg-C-O-H薄膜的制備及性能研究[D]. 郭帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]磁控濺射制備氧化釔摻雜鐵薄膜及真空退火對其影響研究[D]. 余曉毅.清華大學(xué) 2010
[4]紅外窗口用藍(lán)寶石晶體Y2O3/SiO2增透薄膜的設(shè)計(jì)與制備研究[D]. 吳智雄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]射頻磁控反應(yīng)濺射法制備HfO2薄膜的研究[D]. 許寧.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[6]改善藍(lán)寶石高溫強(qiáng)度和透過率的鍍膜技術(shù)研究[D]. 李強(qiáng).西北工業(yè)大學(xué) 2006
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本文編號：3349895