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Mo(Si,Al)_2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究 被引量:13
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作者 肖来荣 蔡志刚 宋成 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期50-53,共4页
采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧... 采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。 展开更多
关键词 Mo(Si Al)2 铌合金 高温抗氧化 涂层 氧化膜 扩散阻挡层
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电弧离子镀沉积Al(Cr)-O-N扩散阻挡层的研究 被引量:13
2
作者 王启民 武颖娜 +4 位作者 纪爱玲 柯培玲 孙超 黄荣芳 闻立时 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期83-87,共5页
采用电弧离子镀方法在高温合金DSMll基材上沉积Al-O-N和Cr-O-N薄膜,研究了不同O_2,N_2流量对薄膜相结构的影响以及高温下DSMll/NiCoCrAlY,DSMll/Al-O-N/NiCoCrAlY和DSMll/Cr-O-N/NiCoCrAlY体系的元素互扩散行为。实验结果表明,Al(Cr)-O-... 采用电弧离子镀方法在高温合金DSMll基材上沉积Al-O-N和Cr-O-N薄膜,研究了不同O_2,N_2流量对薄膜相结构的影响以及高温下DSMll/NiCoCrAlY,DSMll/Al-O-N/NiCoCrAlY和DSMll/Cr-O-N/NiCoCrAlY体系的元素互扩散行为。实验结果表明,Al(Cr)-O-N薄膜均为多晶膜,分别具有α-Al_2O_3+六方AlN和Cr_2O_3+CrN的相结构,随着N_2,O_2流量的改变,两相的相对含量发生变化,在1050℃下氧化100h后, Al-O-N层阻挡基体与涂层间元素互扩散的作用优于Cr-O-N层,扩散阻挡层对涂层的氧化动力学影响不大。 展开更多
关键词 Al-O-N Cr-O-N 扩散阻挡层 电弧离子镀
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半导体器件欧姆接触中的扩散阻挡层 被引量:10
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作者 张万荣 李志国 +4 位作者 郭伟玲 孙英华 穆甫臣 程尧海 沈光地 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 1998年第5期53-56,共4页
为提高半导体器件欧姆接触的可靠性,一般要在金属化系统中加扩散阻挡层。本文介绍了扩散阻挡层的种类及其特性,并进行了比较和讨论。最后给出了在实际成功应用的例子。
关键词 欧姆接触 扩散阻挡层 半导体器件 可靠性
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电弧离子镀Al扩散障结构及抗高温氧化性能研究 被引量:8
4
作者 蔡妍 陆峰 +2 位作者 陶春虎 李建平 张鹏飞 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页
采用电弧离子镀技术(AIP)在HY3(NiCrAlYSi)涂层与镍基高温合金(K5合金)之间沉积一层Al薄膜经过马弗炉870℃加热1h形成Al2O3作为扩散障层,研究了Al2O3对HY3(NiCrAlYSi)涂层与基体的元素互扩散的阻碍作用和对涂层氧化动力曲线的影响。对... 采用电弧离子镀技术(AIP)在HY3(NiCrAlYSi)涂层与镍基高温合金(K5合金)之间沉积一层Al薄膜经过马弗炉870℃加热1h形成Al2O3作为扩散障层,研究了Al2O3对HY3(NiCrAlYSi)涂层与基体的元素互扩散的阻碍作用和对涂层氧化动力曲线的影响。对于添加扩散障层前后的试样,进行循环抗氧化试验来评价其抗高温氧化性能,并用扫描电镜(SEM)分析氧化前后试样微观形貌和成分,用X-射线衍射仪分析涂层的相结构。试验结果表明:Al2O3有效阻止基体与涂层之间的元素互扩散,提高了HY3(NiCrAlYSi)涂层和K5合金的抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 AL2O3 扩散障 HY3(NiCrAlYSi)涂层 抗高温氧化性能
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锆合金包壳Cr涂层界面元素扩散行为研究进展
5
作者 吴金龙 栾佰峰 +3 位作者 周虹伶 杨晓玲 黄伟九 孙超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期16-27,共12页
随着核反应堆向高燃耗和更长服役寿命方向发展,对包壳材料的安全可靠性提出了更高的要求。锆合金表面Cr涂层由于其优异的抗高温氧化性能、耐腐蚀性能以及与基体良好的兼容性,被认为是最有前景的耐事故涂层包壳材料。综述了近年来涂层Cr... 随着核反应堆向高燃耗和更长服役寿命方向发展,对包壳材料的安全可靠性提出了更高的要求。锆合金表面Cr涂层由于其优异的抗高温氧化性能、耐腐蚀性能以及与基体良好的兼容性,被认为是最有前景的耐事故涂层包壳材料。综述了近年来涂层Cr与基体Zr界面元素扩散行为的研究成果,重点介绍了Cr涂层不同状态下的界面结构及演变规律,包括沉积、退火、辐照、氧化等状态。总结了Cr的扩散、分布和金属间化合物Zr-Cr-(Fe)层的生长动力学模型,归纳了界面扩散对涂层结构及性能的不利影响。扩散阻挡层是一种抑制涂层与基体互扩散的有效结构,介绍了阻挡层设计制备原则以及现有的和潜在的金属或陶瓷阻挡层材料,分析了2类典型阻挡层的优缺点。金属阻挡层能抑制Cr的扩散并延迟Cr-Zr共晶反应,但需要考虑中子经济性;虽然陶瓷阻挡层阻隔元素扩散的性能优异,但由于其与锆合金力学性能和热膨胀系数的差异明显,易产生微裂纹,需要考虑其抗裂性。最后提出了采用实验与分子动力学等相结合的多尺度研究方法开展界面研究,同时指出了目前研究工作中亟待解决的关键问题,这为后续的锆合金表面耐事故涂层研究与开发提供了重要参考。 展开更多
关键词 燃料包壳 Cr涂层 界面 元素扩散 阻挡层
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UO_(2)与Zr包壳的扩散反应阻挡层
6
作者 黄杰 曾强 +3 位作者 刘喆 陈江善 李浩鹏 廖斌 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期220-226,共7页
UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性... UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性和使用寿命的方法之一。进行理论计算,结果表明Nb和Cr是最具潜力的氧扩散阻挡层材料。采用电弧离子镀技术制备Nb、Cr、Nb/Cr三种涂层,通过对这三种扩散阻挡层的研究,发现在UO_(2)燃料上制备一层金属涂层能够有效阻止UO_(2)与Zr包壳的扩散反应,Nb涂层具有较好的氧阻挡能力,但是Nb与Zr在试验条件下能够无限固溶,形成Nb与Zr的双相结构。Cr与UO_(2)燃料和Zr包壳均有较好的相容性,但是Cr与O原子的亲和性比Nb好,Cr涂层中O原子浓度比Nb涂层中的O原子浓度高。Nb/Cr复合涂层是一种比较理想的扩散阻挡层,且靠近UO_(2)燃料一侧为Nb涂层,靠近Zr包壳一侧为Cr涂层。研究结果表明Nb/Cr复合涂层作为氧阻挡层材料,在氧阻挡能力上优于Nb涂层和Cr涂层。扩散反应阻挡层的研究可为提高核燃料元件的安全性和使用寿命提供一定参考数据。 展开更多
关键词 核燃料 扩散阻挡层 相容性 涂层
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热电Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)中扩散屏蔽层材料的筛选
7
作者 刘敏 李文 裴艳中 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期289-294,共6页
Bi2Te3基热电发电器件作为低品位余热回收应用中唯一商业化的热电器件,通常使用镍作为电极.Bi2Te3/Ni的界面处常形成镍碲化合物,Bi_(2)Te_(3)基热电器件以及其他热电器件长期服役的稳定性主要取决于热电材料与电极界面处的长期稳定性(... Bi2Te3基热电发电器件作为低品位余热回收应用中唯一商业化的热电器件,通常使用镍作为电极.Bi2Te3/Ni的界面处常形成镍碲化合物,Bi_(2)Te_(3)基热电器件以及其他热电器件长期服役的稳定性主要取决于热电材料与电极界面处的长期稳定性(尤其是热端),热电材料与电极之间引入扩散屏蔽层在热电器件的转换效率和服役稳定性方面发挥着重要作用.本工作从13种金属中筛选出Ti作为p型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)热电材料与Ni电极之间的阻挡层材料.由于Ti在Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)中具有低扩散系数和长期界面稳定性,p型Bi_(0.5)Sb_(1.5)Te_(3)/Ti/Ni单腿器件在200 K温差下转换效率大于6%,并且在持续10天的近1900次转换效率测试中未发生衰减.这为制备高效耐用的热电器件提供了一种实用的策略. 展开更多
关键词 热电器件 热电材料 BI2TE3 转换效率 界面稳定性 碲化合物 屏蔽层 电极界面
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Al/Cu键合系统中金属间化合物的形成规律及防止方法 被引量:5
8
作者 岳安娜 彭坤 +2 位作者 周灵平 朱家俊 李德意 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期117-120,共4页
Al/Cu键合界面金属间化合物的形成是导致微电子器件失效的重要因素之一,总结了微电子器件生产和使用过程中Al/Cu键合界面金属间化合物的生长规律,分析了Al/Cu键合系统的失效机制。热超声键合过程中,Al焊盘上氧化铝层的破裂使金属间化合... Al/Cu键合界面金属间化合物的形成是导致微电子器件失效的重要因素之一,总结了微电子器件生产和使用过程中Al/Cu键合界面金属间化合物的生长规律,分析了Al/Cu键合系统的失效机制。热超声键合过程中,Al焊盘上氧化铝层的破裂使金属间化合物的形成成为可能,键合及器件使用过程中,金属间化合物和柯肯德尔空洞的形成和长大最终导致键合失效。采用在Al焊盘上镀覆Ti过渡层的方法,可有效降低键合系统中Cu原子的扩散速度,抑制金属间化合物的生长,从而提高电子元器件的可靠性。 展开更多
关键词 AL Cu键合 金属间化合物 扩散 Ti过渡层
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集成电路中的Ta(N)超薄金属扩散阻挡层研究
9
作者 王恒 刘士兴 《集成电路应用》 2023年第3期25-27,共3页
阐述集成电路制造中的布线RC延迟时间、动态性功能损耗和串扰噪音是决定元器件性能的关键因素,Cu/low-x的布线构造可以降低此危害。因为Cu在低x介质中具有较高的扩散率,因而要用扩散阻挡层把它隔开。探讨选择不同加工工艺,制取Ta(n)纤... 阐述集成电路制造中的布线RC延迟时间、动态性功能损耗和串扰噪音是决定元器件性能的关键因素,Cu/low-x的布线构造可以降低此危害。因为Cu在低x介质中具有较高的扩散率,因而要用扩散阻挡层把它隔开。探讨选择不同加工工艺,制取Ta(n)纤薄金属材料扩散阻挡层,AL基介质扩散阻挡层,设立扩散阻挡层原材料的电子光学特性实体模型。 展开更多
关键词 集成电路制造 超薄金属 扩散阻挡层
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致密扩散障碍层极限电流型氧传感器的研究进展
10
作者 张鹏飞 周芬 +2 位作者 郜建全 杨钢 许婷 《佛山陶瓷》 CAS 2023年第11期57-61,共5页
致密扩散障层极限电流型氧传感器具有结构简单、响应速度快、成本低廉等优点,可广泛应用于冶金、汽车、航天等多种领域。本文从极限电流型氧传感器的工作原理与分类、固体电解质、扩散障碍层材料及氧传感器的制备工艺等方面,对近年来致... 致密扩散障层极限电流型氧传感器具有结构简单、响应速度快、成本低廉等优点,可广泛应用于冶金、汽车、航天等多种领域。本文从极限电流型氧传感器的工作原理与分类、固体电解质、扩散障碍层材料及氧传感器的制备工艺等方面,对近年来致密扩散障碍层极限电流型氧传感器用材料的研究进展及传感器的制备工艺进行了综述,并对致密扩散障碍层极限电流型氧传感器用中低温电解质材料提出了发展方向。 展开更多
关键词 极限电流型 氧传感器 电解质 扩散障碍层
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反应磁控溅射制备氮化钽扩散阻挡层的研究 被引量:4
11
作者 贾振宇 朱嘉琦 曹世成 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期751-757,共7页
采用反应磁控溅射在硅衬底上制备了TaN薄膜,研究了氮分压、溅射功率及衬底温度对薄膜晶体结构、表面形貌和电学性能的影响。结果表明,晶体结构随工艺参数的改变发生变化,GIXRD图谱衍射峰强度随溅射功率和衬底温度的增加而增强,氮气分压... 采用反应磁控溅射在硅衬底上制备了TaN薄膜,研究了氮分压、溅射功率及衬底温度对薄膜晶体结构、表面形貌和电学性能的影响。结果表明,晶体结构随工艺参数的改变发生变化,GIXRD图谱衍射峰强度随溅射功率和衬底温度的增加而增强,氮气分压的增加使择优取向向(111)晶面偏移;TaN薄膜的表面形貌与溅射功率和氮气分压密切相关,与衬底温度的关系不大,其粗糙度随溅射功率的增加而增大,随氮气分压的增加而减小;TaN薄膜的方块电阻随溅射功率的增加逐渐减小,随氮气分压的增加逐渐增大,温度对方块电阻的影响不大;对Cu/TaN/Si互联体系热处理后发现TaN薄膜具有优异的阻挡性能,在600℃时依然可有效阻止Cu向Si的扩散。 展开更多
关键词 反应磁控溅射 氮化钽 扩散阻挡层
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Nb/Mg_(3)SbBi界面层热稳定性研究
12
作者 胡忠良 傅赟天 +2 位作者 蒋蒙 王连军 江莞 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期931-937,共7页
Zintl相Mg_(3)(Sb,Bi)_(2)基热电材料因在中低温区(27~500℃)表现出优异的热电性能而受到广泛关注。然而,由于Mg、Sb元素比较活泼,在长期高温服役下易与电极发生剧烈界面扩散反应,导致热电器件的性能和服役寿命衰减。因此,选择能有效阻... Zintl相Mg_(3)(Sb,Bi)_(2)基热电材料因在中低温区(27~500℃)表现出优异的热电性能而受到广泛关注。然而,由于Mg、Sb元素比较活泼,在长期高温服役下易与电极发生剧烈界面扩散反应,导致热电器件的性能和服役寿命衰减。因此,选择能有效阻挡元素剧烈互扩散并且具有低界面接触电阻率阻挡层材料至关重要。本研究首先利用热压工艺制备出300℃最高ZT~1.4的n型Mg_(3)SbBi(Mg_(3.2)SbBi_(0.996)Se_(0.004))样品,然后采用Nb粉作为扩散阻挡层一步烧结制备Mg_(3)SbBi/Nb/Mg_(3)SbBi“三明治”结构样品,系统研究界面层的组成、微结构以及电阻随老化时间演变过程。加速老化实验(525℃/70 h;525℃/170 h;525℃/360 h)研究发现,Nb阻挡层中的Mg-Sb/Bi组分发生偏析,表面产生裂纹,抛光处理后界面连接完好,无裂纹和孔洞,界面扩散层厚度随老化时间延长缓慢增加至1.6μm。Nb/Mg_(3)SbBi界面电阻率从初始的12.9μΩ·cm^(2)增大到19.8、27.4和31.8μΩ·cm^(2),表明老化导致界面处元素发生微弱扩散,但Nb阻挡层仍呈现优异的阻挡性能。因此,在Mg_(3)(Sb,Bi)_(2)基热电材料体系中,选择界面扩散微弱且结构致密的Nb作为阻挡层材料,可以在确保连接可靠的同时有效阻挡Mg、Sb元素扩散,从而提升Mg_(3)(Sb,Bi)_(2)基器件的稳定性和可靠性,推动其在中温发电领域的应用。 展开更多
关键词 Mg_(3)(Sb Bi)_(2) 扩散阻挡层 界面稳定性 界面电阻率
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304N不锈钢表面电弧喷涂复合涂层高温氧化防护机制 被引量:4
13
作者 张忠礼 宫雪 +2 位作者 张楠楠 魏鹏尧 王琪申 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第4期384-389,共6页
为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机... 为了延长奥氏体不锈钢部件在高温环境下的工作寿命,采用电弧喷涂方法在304N不锈钢表面制备45CT/Al复合涂层,对复合涂层试件进行1 100℃×350 h的连续氧化实验,考察其高温氧化行为,通过研究复合涂层的微观组织变化,探索其高温防护机制.实验结果表明,复合涂层以两种方式为304N不锈钢基体提供有效的高温氧化保护.一方面保证在涂层体系中具有足够的Al、Cr元素,在涂层外表面形成以Al2O3为主的氧化物防护层,阻止氧化介质的向内侵入;此外,在复合涂层下的基体金属中形成层状分布的AlN扩散阻挡层,延缓复合涂层体系中Al、Cr抗氧化元素的质量分数减少,使复合涂层保持持久的高温氧化防护能力. 展开更多
关键词 高温氧化 电弧喷涂 复合涂层 防护机制 扩散阻挡层 奥氏体不锈钢
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镍、钴、钯镀层的防铜渗性能比较 被引量:2
14
作者 吴永炘 文效忠 +2 位作者 杨志雄 萧祖隆 李志勇 《电镀与涂饰》 CAS CSCD 2000年第4期4-7,共4页
以镍、钴、钯镀层作为铜基体镀金的防渗铜中间层可以有效地防止铜原子扩散到金属表面。采用SEM、EDAX、XRD等方法研究铜在该 3种金属内的扩散机理和扩散系数 ,探讨了扩散过程与这 3种金属晶体结构、晶粒大小以及X -射线衍射特性的关系。
关键词 金属扩散 防铜渗镀层 电镀 镀层
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SiC长纤维表面(Al+Al_2O_3)复合涂层的制备 被引量:3
15
作者 张露 石南林 +3 位作者 宫骏 裴志亮 高立军 孙超 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期497-501,共5页
利用反应磁控溅射法在SiC长纤维表面沉积了(Al+Al_2O_3)扩散阻挡涂层,研究了沉积工艺参数对涂层的成分、沉积速率的影响,以及涂层对SiC纤维的表面残余应力及力学性能的影响.结果表明,随着溅射功率的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先迅速增... 利用反应磁控溅射法在SiC长纤维表面沉积了(Al+Al_2O_3)扩散阻挡涂层,研究了沉积工艺参数对涂层的成分、沉积速率的影响,以及涂层对SiC纤维的表面残余应力及力学性能的影响.结果表明,随着溅射功率的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先迅速增加后缓慢增加;随着工作气压的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先缓慢降低,在工作气压到达一定值时,沉积速率快速下降随后缓慢下降.沉积的(Al+Al_2O_3)复合涂层保护了SiC纤维的富C层,起到了保证纤维与Al_2O_3涂层之间结合力的作用;激光Raman谱显示改性后纤维的表面残余应力有降低趋势.室温和高温处理后复合丝的拉伸强度分别是计算值的97.69%和98.77%,涂层对纤维的力学性能影响很小. 展开更多
关键词 SIC纤维 反应磁控溅射 扩散阻挡层 复合涂层 残余应力
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具有Cr阻挡层的GaAs欧姆接触工艺研究 被引量:2
16
作者 李博 李辉 +2 位作者 李晓雪 闫昊 郝永芹 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期37-46,共10页
研究了金属Cr作为扩散阻挡层的GaAs欧姆接触技术,设计了Au/Cr/AuGe/Ni和Ti/Cr/Au两种欧姆接触合金系统,并对Cr阻挡层厚度与退火条件进行了优化。研究结果表明:两种合金系统均可在380~480℃退火条件下形成欧姆接触,且Au/Cr/AuGe/Ni系统在... 研究了金属Cr作为扩散阻挡层的GaAs欧姆接触技术,设计了Au/Cr/AuGe/Ni和Ti/Cr/Au两种欧姆接触合金系统,并对Cr阻挡层厚度与退火条件进行了优化。研究结果表明:两种合金系统均可在380~480℃退火条件下形成欧姆接触,且Au/Cr/AuGe/Ni系统在420℃/60s退火条件下的比接触电阻率为2.63×10^(-6)Ω·cm^(2),相较于在相同基底上镀制的Au/Ni/AuGe/Ni合金系统比接触电阻率的最低值1.54×10^(-5)Ω·cm^(2)降低了近一个数量级,且具有更好的表面形貌;Ti/Cr/Au系统在440℃/60s退火条件下的比接触电阻率为6.99×10^(-7)Ω·cm^(2),且在420~460℃相对较宽的温度范围内均可获得低的比接触电阻率。 展开更多
关键词 材料 半导体器件 欧姆接触 扩散阻挡层 合金化 比接触电阻率
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AlCrTaTiZrV高熵合金氮化物扩散阻挡层的制备及其热稳定性 被引量:3
17
作者 李荣斌 李珂 +1 位作者 蒋春霞 张如林 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期216-222,共7页
为研究氮气含量的变化对AlCrTaTiZrV高熵合金薄膜性能的影响,检验在最佳氮气含量下厚度为15 nm的(AlCrTaTiZrV)N扩散阻挡层的热稳定性。采用直流磁控溅射设备在N型Si(111)基底上溅射不同氮气含量的高熵合金氮化物;选取最佳氮气含量为制... 为研究氮气含量的变化对AlCrTaTiZrV高熵合金薄膜性能的影响,检验在最佳氮气含量下厚度为15 nm的(AlCrTaTiZrV)N扩散阻挡层的热稳定性。采用直流磁控溅射设备在N型Si(111)基底上溅射不同氮气含量的高熵合金氮化物;选取最佳氮气含量为制备条件,在硅基底上沉积15 nm厚的AlCrTaTiZrVN_(10)高熵合金氮化物为扩散阻挡层,并在阻挡层顶部沉积50 nm厚度的Cu膜,最终形成Si/AlCrTaTiZrVN_(10)/Cu三层堆叠结构。利用真空退火炉将Si/AlCrTaTiZrVN_(10)/Cu薄膜体系在500℃下进行不同时间的退火处理,用以模拟恶劣的工作环境。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)及四探针电阻测试仪(FPP)对试样的表面形貌、粗糙度、物相组成及方块电阻和进行表征。试验结果为:当氮气含量低于10%时,高熵合金氮化物薄膜为非晶结构。当氮气含量为20%时,高熵合金氮化物薄膜呈现FCC结构,并随着氮气含量的增加,薄膜的结晶性得到提高。薄膜表面的粗糙度在氮气含量为10%时最低,Ra仅为0.124 nm。三层堆叠结构500℃退火8 h后,Cu表面发生团聚,薄膜的方阻维持在较低的0.070Ω/□,且并未发现Cu-Si化合物。厚度为15 nm的非晶结构AlCrTaTiZrVN_(10)薄膜在500℃退火8 h后,依旧可以抑制Cu的扩散,表现出了优异的热稳定性及扩散阻挡性能。 展开更多
关键词 高熵合金 扩散阻挡层 氮化物薄膜 非晶结构 退火 热稳定性
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Effect of Pt diffusion barrier layer in Ni/AuGe/Pt/Au on ohmic contact to n-GaAs 被引量:1
18
作者 王勇 刘丹丹 +3 位作者 冯国庆 叶镇 高占琦 王晓华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2015年第3期141-143,共3页
The multi-layer metals of Ni/AuGe/Pt/Au with a Pt diffusion barrier layer of ohmic contact to n-GaAs were studied. The surface morphology and ohmic contact resistivity of multi-layer metals were characterized, with an... The multi-layer metals of Ni/AuGe/Pt/Au with a Pt diffusion barrier layer of ohmic contact to n-GaAs were studied. The surface morphology and ohmic contact resistivity of multi-layer metals were characterized, with and without the Pt diffusion barrier layer for comparison. The SEM and EDS measurements show the Pt diffusion barrier layer can block the interdiffusion of atoms in multi-layer metals, and improve the surface morphology. The TLM results show that the samples with a Pt diffusion barrier layer have uniform ohmic contact resistance, indicating that the Pt diffusion barrier layer can increase the repetition and uniformity of ohmic contact to n-GaAs, and improve the thermal stability and reliability of GaAs-based devices. 展开更多
关键词 GAAS ohmic contact diffusion barrier layer
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扩散阻挡层用WTi合金的制备及其表征 被引量:2
19
作者 张俊敏 闻明 +5 位作者 谭志龙 王传军 沈月 易伟 管伟明 李艳琼 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第B12期125-129,134,共6页
WTi合金具有低的电阻系数、良好的热稳定性能和抗氧化性能,已被成功地应用于半导体器件的扩散阻挡层。迄今为止,中国大量半导体行业用靶材仍从国外进口。因此,通过研究靶材制备工艺及性能的关系,制备出高密度、高纯度、富钛相β1(Ti,W)... WTi合金具有低的电阻系数、良好的热稳定性能和抗氧化性能,已被成功地应用于半导体器件的扩散阻挡层。迄今为止,中国大量半导体行业用靶材仍从国外进口。因此,通过研究靶材制备工艺及性能的关系,制备出高密度、高纯度、富钛相β1(Ti,W)少的WTi合金靶材,不仅能够把握相关领域发展方向,并且具有十分可观的市场前景。本文用行星球磨的方式对Ti、W粉末进行预处理及混合,得到不同粒度组成的混合粉末,用真空热压法对粉末进行成型,制备得到的WTi10合金。利用X射线衍射仪(XRD)、金相和扫描电子显微镜(SEM)分析混合粉末的粒度组成,并对合金的结构和形貌进行分析,采用排水法及ICP测试仪,分析合金的密度及杂质含量。结果表明,在温度1 200℃,压力30 MPa的真空热压条件下,制备得到的4个样品均已形成体心立方β相的WTi固溶体。且混粉球磨时间对WTi固溶体的峰位及峰强没有影响。但粉末混合球磨时间对热压后合金的微观组织形貌影响较大,随着混粉时间的延长,富钛相β1呈先减少后增加的趋势,混粉3 h的热压得到的样品黑色富Ti固溶体相区域最少,性能最优,合金的密度均达到理论密度的99.48%,纯度>99.97%。采用该方法制备得到的WTi10合金可用于磁控溅射制备WTi扩散阻挡层。以上研究为真空热压法制备半导体行业用钨钛靶材的研究提供一定的基础研究数据。 展开更多
关键词 扩散阻挡层 WTI 真空热压 相组成 微观结构
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不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜与电池性能的影响 被引量:2
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作者 商慧荣 沈鸿烈 +2 位作者 孙孪鸿 李金泽 李玉芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期242-246,共5页
研究不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜和电池性能的影响。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱结果表明适当扩散阻挡层的引入可提高CZTSSe薄膜(112)择优取向和结晶性,还可抑制TiSe杂相的生成。CZTSSe结晶性的提高得益于扩散阻挡层表面较小的... 研究不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜和电池性能的影响。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱结果表明适当扩散阻挡层的引入可提高CZTSSe薄膜(112)择优取向和结晶性,还可抑制TiSe杂相的生成。CZTSSe结晶性的提高得益于扩散阻挡层表面较小的粗糙度。Cr、ZnO和TiN这3种不同阻挡层中,TiN层对TiSe杂相的抑制作用最强,用它作为扩散阻挡层制备的柔性CZTSSe薄膜结晶性最好,(112)晶面择优取向最强,电池性能最佳且转换效率相对无阻挡层电池提高了67%。 展开更多
关键词 薄膜太阳电池 结晶 表面粗糙度 CZTSSe薄膜 扩散阻挡层
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