イオン注入と蒸着による表面改質と新機能薄膜形成技術の開発

离子注入、气相沉积表面改性及新型功能薄膜形成技术的开发

基本信息

批准号：
59850002
负责人：
藤本文範
金额：
$ 17.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1984
资助国家：
日本
起止时间：
1984 至 1986
项目状态：
已结题

项目摘要

1.今年度は窒化ボロンの被覆膜の作成から始めた。窒化ボロンには白色石墨といわれるグラファイト型結晶、ウルファイト型、および立方晶型の閃亜鉛鉱型の三種類の結晶型があり、グラファイト型のものは摩擦係数が小さく表面が滑かであるのに対し、閃亜鉛鉱型はダイヤモンドと殆んど同じ硬度を持つ超硬物質として注目されており、通常十万気圧、千六百度の高温高圧下でのみ作られる。我々はボロンを蒸着すると同時に、窒素分子イオンを注入して膜をシリコン板、アルミニウム膜、および岩塩の上に作成した。イオンの加速電圧は25〜40KVで基板温度は約200度であった。イオンの量および蒸着速度を制御して膜の成分比を変えた。ボロンと窒素の成分比はアルミニウム膜上の生成膜について2.0MeVヘリウムイオンの散乱強度で測定、生成膜の結晶構造はシリコン基板上のもののX線回折、赤外吸収分光で、また岩塩上のものは剥離して電子顕微鏡により膜の状態、また回折線より微小部分の結晶構造を調べた。結果はボロン/窒素成分比が0.9以上で、また低電圧で作成したものに立方晶型のものが多く含まれていることを見出した。高い電圧で作成したものおよびボロン/窒素比が小さいものはグラファイト型のものが多く見られた。2.窒化チタン膜の作成も行った。チタンを蒸着しながら窒素イオンを注入してステンレス板上に膜を作成した。イオンのエネルギーの変化による基板との界面の状態に特に注目し、RBSとスパッタリングと光電子分光により深さによる成分の変化を調べた。結果は30KVのとき基板と窒化チタンとの混合層が約440Åであり、10KVでは300Åであった。この混合層の厚さは基板との付着力に対し重要である。また作成された膜は殆んど窒化チタン結晶の100軸方向が基板に関係なく表面に垂直であることが見出された。

1。今年，我们首先创建了硝化硼涂层。氮化硼有三种类型：石墨型晶体称为白肽，静脉型和立方Zincbyl-type Zincbyl-type。尽管石墨型晶体具有少量的摩擦和光滑表面，但Zincbyl型Zincbyl型在具有几乎相同硬度的水泥材料中引起人们的注意，通常仅在高温和高压和100,000 ATM和1,600摄氏度。我们沉积了硼，并植入了氮分子离子，以在硅板，铝制膜和岩石盐上创建膜。离子的加速电压为25-40 kV，底物温度约为200°C。将离子的量和沉积速率控制为改变膜的组成比。硼与氮的比率是通过铝膜上膜的2.0 MeV氦离子的散射强度来测量的，并通过X射线衍射和红外的吸收光谱通过硅底物上的硅质结构和层状结构进行了胶片结构，并通过X射线衍射和红外的晶体结构来测量膜的晶体结构。电子显微镜。结果发现，硼/氮成分比为0.9或更高，并且发现许多立方结晶产物被发现在低压中。发现大多数石墨类型是在高压和硼/氮比的高压下生产的。 2。还制作了氮化钛膜。在沉积钛的同时植入氮离子以在不锈钢板上形成膜。由于离子能量的变化，我们重点关注与底物的界面状态，并研究了使用RBS，Spterming和Photelectron Spectroscopicy引起的组件变化。结果在30 kV时约为440Å，在10 kV时为300Å。该混合层的厚度对于其粘附于底物很重要。还发现，无论底物如何，氮化钛晶体的100轴方向几乎垂直于表面。