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《西南交通大学》 2004年
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Fe-O、Fe—N—O薄膜的制备与性能研究

崔国栋  
【摘要】:近年来,随着科学技术的高速发展,Fe-O、Fe-N薄膜由于其良好的性能,已在各个方面得到了广泛的开发与应用。利用二极溅射的方法在不同衬底上沉积了Fe-O、Fe-N-O薄膜,并对沉积的薄膜在空气的环境下进行了热处理。通过扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等现代实验手段分析了热处理前后薄膜形貌、成分和结构特征的变化。应用UV755B型紫外可见分光光度仪和SZ82型四探针测试仪分析了热处理前后薄膜透射率和电阻率的变化。分析结果表明N元素的存在对Fe-O薄膜的性能和结构有一定的影响。热处理前薄膜的主要成分为FeO和少量的Fe_(16)N_2,为纳米晶薄膜,颗粒大小在50nm左右,在生长上存在择优取向。热处理后薄膜的主要成分为Fe_2O_3、Fe_3O_4,颗粒大小在100nm左右,择优取向消失。热处理前后薄膜均对紫外线有较大的吸收;热处理后,薄膜在可见光范围内的透射率明显增加;随着热处理温度的升高,薄膜的导电性明显下降。利用试验测得的参数,理论上分析了薄膜的反射率R、吸收率A以及光学常数k和相对磁导率μ_r。分析结果表明,当薄膜厚度达到一定值时,薄膜的反射率R不再随薄膜厚度的变化而改变,薄膜对不同波长的光均具有较强的吸收。薄膜腐蚀试验的结果表明,薄膜对自然环境具有很高的耐蚀性能,适合在自然环境的条件下长时间使用,热处理后的薄膜还具有一定的抗强酸腐蚀的性能。用称重法测量了薄膜的厚度d,建立了薄膜厚度计算的理论模型,比较并分析了理论值与实测值之间的差别,理论上证明了薄膜的厚度不但与沉积时间和电流有关,还和薄膜的结构和结合状态密切相关。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB383

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