生长在硅油基底表面铁薄膜系统的微结构特性研究

发布时间：2017-08-23 08:38

  本文关键词：生长在硅油基底表面铁薄膜系统的微结构特性研究

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【摘要】：本文采用真空热蒸发方法,在硅油基底表面制备一系列铁薄膜样品,并利用透射电子显微镜(TEM)和分光光度计系统地研究了沉积速率f以及基底温度Ts对于铁薄膜的微结构、结晶性能及光学特性的影响,得到主要结论如下：(1)利用TEM对采用相同沉积厚度(5.0 nm)和基底温度(Ts=-10.0℃)以及不同沉积速率制备的铁薄膜系统的微观结构及结晶性进行了研究。实验结果表明：当沉积速率f=0.01nm/s时,Fe薄膜样品呈现无定形结构；当沉积速率增大到f=0.05nm/s时,可在无定形结构中观察到少量小尺寸晶粒；随着沉积速率进一步的增大,晶粒数密度逐渐增加且晶粒尺寸逐步增大,结晶度进一步增强。我们认为,这一现象主要与沉积原子的扩散能力以及液相基底对沉积原子的独特作用密切相关。(2)对沉积速率系列样品的光学特性研究发现：当沉积速率f=0.01nm/s时,样品对可见光的平均透光率高于95%,几乎为全透明薄膜；样品的平均透光率随沉积速率的增大而逐渐降低,当沉积速率f=0.45nm/s时,样品对可见光的平均透光率低于60%,呈现灰黑色。我们认为薄膜的颜色与其微结构特性及结晶性能有关。(3)对采用相同沉积厚度(5.0nm)和沉积速率(f=0.20nm/s)以及不同基底温度制备的铁薄膜系统进行TEM观察发现：当基底温度Ts=10.0℃时,薄膜为无定形结构；当基底温度低于Ts=0℃时,薄膜呈现多晶结构,并且随着基底温度的降低晶粒数密度逐渐增加,晶粒尺寸逐渐减小,结晶度逐渐减弱。分析表明,这种微观结构及结晶性能随基底温度的变化规律很可能与液相基底的粘滞系数以及纳米颗粒在液体表面的扩散系数随基底温度Ts的改变有关。(4)对基底温度系列样品的光学特性研究发现：当基底温度Ts=10.0℃时,样品对可见光的平均透光率为95%左右,几乎为全透明薄膜；随着基底温度降低,样品的平均透光率逐渐降低,样品颜色逐步加深,当基底温度Ts=-20.0℃时,样品对可见光的平均透光率降低到60%左右,呈现灰黑色。研究认为,基底温度影响了薄膜的微结构特性及结晶性能,从而进一步影响薄膜的透光性能。本文各章节内容安排如下：第一章：主要介绍薄膜的制备方法、制备条件以及薄膜的物理特性,介绍液相基底表面金属薄膜的研究现况。第二章：介绍了硅油表面铁薄膜样品以及铁薄膜表征样品的制备方法。第三章：介绍沉积速率以及基底温度对薄膜样品的微结构、结晶性能及光学特性的影响,并给出合理的解释。第四章：总结本实验研究的结果,并对接下来的研究提出展望。
【关键词】：硅油基底 铁薄膜 沉积速率 基底温度 微结构 光学特性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O484
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 1 引言13-32
• 1.1 薄膜研究现状13-21
• 1.1.1 薄膜制备方法13-17
• 1.1.2 影响薄膜生长特性的因素17-19
• 1.1.3 薄膜的物理特性19-21
• 1.2 液体基底表面金属薄膜的研究现状21-30
• 1.2.1 硅油基底表面的金属薄膜21-26
• 1.2.2 离子液体表面的金属薄膜26-30
• 1.3 本文的主要研究内容及意义30-32
• 2 实验方法32-35
• 2.1 铁薄膜样品的制备32-34
• 2.2 铁薄膜样品的表征和测试34-35
• 3. 实验结果和分析35-49
• 3.1 沉积速率对生长在硅油基底表面铁薄膜的影响36-42
• 3.1.1 微结构特性36-39
• 3.1.2 光学特性39-42
• 3.2 基底温度对生长在硅油基底表面铁薄膜的影响42-49
• 3.2.1 微观结构特性42-46
• 3.2.2 光学特性46-49
• 4. 结论与展望49-52
• 参考文献52-57
• 附录57-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：724070