导读:本文包含了金属多层膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米金属多层膜,热稳定性,微观结构,力学性能
金属多层膜论文文献综述
马玉洁[1]（2019）在《纳米金属多层膜的热稳定性研究》一文中研究指出Cu系纳米金属多层膜因其具有良好的导电性与力学性能,广泛用于微电子和微机械领域。这些微电子器件的实际服役环境往往较为恶劣,其中热环境最为典型。由于纳米金属多层膜本身处于热力学不平衡状态,温度变化会引起晶粒尺寸以及界面微观结构特征的改变,出现晶粒长大、界面失稳、层状结构破坏等现象,最终导致材料的失效,严重影响其服役寿命。因此,纳米金属多层膜在热环境下较差的稳定性己成为限制其在高性能器件领域应用的瓶颈。为突破这一瓶颈,确保纳米金属多层膜具有良好的服役寿命和稳定的使用性能,对其热稳定性的研究显得十分必要。本文针对多层膜在微电子领域的需求,设计了一系列特殊结构的Cu/X纳米金属多层膜。采用直流磁控溅射法制备了 fcc/fcc体系的Cu/Ag纳米多层膜,fcc/hcp体系Cu/Ru纳米多层膜和fcc/bcc体系的Cu/Mo、Cu/V纳米多层膜。研究了尺度效应对多层膜热稳定性的影响,主要包括多层膜的微观结构、电学性能和力学性能的稳定性。讨论了多层膜的微观结构和热稳定性之间的关系,特别是异质界面和层内结构与其热稳定性之间的关系,为Cu系金属多层膜的应用提供了实验依据和理论支持,而且对设计和研发热稳定的新型纳米结构—功能型薄膜具有指导意义。主要结论如下:一、Cu/Ag层膜中,异质共格孪晶界面能够提高多层膜热稳定性。利用TEM和XRD研究了单层厚度为2.5～100 nm Cu/Ag纳米多层膜在退火过程中晶粒长大行为和界面结构演化过程。研究发现,当单层厚度小于20nm时,Cu/Ag多层膜层状结构的稳定只能维持在200℃C。当单层厚度大于20 nm时Cu/Ag多层膜表现出良好的热稳定性,可以在300℃退火后维持微结构的稳定,层状结构保持完好,晶粒没有发生长大。透射电镜原位观察发现Cu/Ag多层膜之间的界面以异质外延结构为主,退火过程中热沟槽同时在两种界面中产生,导致与以往不同的微结构演化过程。Cu/Ag多层膜中的晶粒长大过程主要有晶界扩散控制,但是异质共格、半共格界面能够有效抑制晶界的迁移,两者存在相互竞争的关系,最终形成一个稳定的热沟槽角,达到热力学平衡状态,从而抑制晶界迁移阻止晶粒长大,保持多层膜结构的稳定。此外,退火孪晶的形成也显着提高了微观结构的稳定性。二、Cu/Ru多层膜中,随着Cu层厚度的下降,Cu晶粒长大的速度减慢,出现了“越小越稳定”的反尺度效应。利用TEM和纳米压痕研究了一系列不同调制比的Cu/Ru纳米多层膜(固定Ru层厚度3 nm不变,改变Cu单层厚度为5～200nm)的热稳定性。所有尺度的多层膜都能在400℃退火后保持层状结构完整。其中单层厚度为10 nm的Cu/Ru多层膜热稳定性最佳,在400℃退火后晶粒仍然保持在25 nm左右,并且硬度只下降了 6.5%。研究发现Cu/Ru多层膜内大量择优取向的柱状晶能够降低晶粒横向长大的驱动力,Cu-Ru之间的半共格异质界面既具有较低的界面能,又能够有效抑制纵向原子扩散。而Cu/Ru多层膜内柱状晶和共格界面这些特殊界面结构的数量随着尺度的下降而增加,因此在Cu/Ru多层膜内出现越小越稳定现象。在尺度为100 nm的Cu/Ru多层膜中得到最佳电学和力学性能相结合的综合性能。退火后多层膜中的晶粒长大降低了 Cu层中晶界对电子的散射,提高电导率。通过透射电镜原位加热研究了 Cu/Ru多层膜在热环境下的微观结构演化过程,揭示了去孪晶化诱导晶粒长大的过程,阐明了高温下多层膜微结构球状化失效的内在机制。叁、Cu/Mo(V)多层膜中,尺度效应引起的界面结构的变化是影响多层膜热稳定性的关键因素。利用TEM和纳米压痕研究了一系列不同调制比的Cu/Mo(V)纳米多层膜(固定Mo(V)层厚度3nm,Cu单层厚度为5～100 nm)的热稳定性。沉积态Cu/Mo多层膜的硬度随着尺度的下降而增强,并在10nm处出现软化,这是由于随着尺度的下降,多层膜晶体结构类型按照多晶向织构向超晶格的趋势变化。而Cu/V多层膜的硬度随尺度下降持续增强,界面产生的共格应力强化是小尺度下强化的主要因素。所有尺度的多层膜都能在400℃退火后保持层状结构完整,也没有发现明显的晶粒长大,说明Cu-Mo和Cu-V界面都能够提高多层膜微结构的热稳定性。Cu/Mo的硬度随退火温度的升高而下降,主要由于非晶层在退火过程中发生晶化。而单层厚度为5 nm的Cu/V多层膜的硬度在退火后增加到5.34 GPa,这是因为退火之后界面处形成Cu-V混合层,增强了界面对位错运动的阻碍作用。小尺度下界面结构演化是影响Cu/Mo和Cu/V多层膜热稳定性的主要因素。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-24）
齐天煜,阳倦成,倪明玖[2]（2019）在《展向磁场作用下液态金属GaInSn多层膜流实验研究》一文中研究指出研究在展向磁场作用下,液态金属GaInSn膜流在有机玻璃方腔多层通道中的流动特性。实验首次采用3台激光轮廓测量仪同时捕捉3个位置的液膜表面2D轮廓变化,实现液膜厚度测量。研究结果表明:在有机玻璃通道内,液膜表面波动随流动雷诺数的增大而明显增加;引入的展向磁场有效地抑制沿磁场方向的表面波动,而对沿流向的波动影响较小。在液膜平均厚度变化方面,随磁场的增强,液膜厚度在较小雷诺数时减小,在中等雷诺数时先减小后增大,在大雷诺数时单调增大。同时,磁场对流动的阻碍作用在大雷诺数下表现得较为明显。相比单层膜流实验结果,多层膜流装置有效地改善膜流铺展性,更易实现在表面的大面积铺展。(本文来源于《中国科学院大学学报》期刊2019年03期）
李克一[3]（2019）在《过渡金属掺杂SiC/Cu稀磁半导体超薄多层膜的结构、输运和磁性》一文中研究指出由于SiC是一种新型容易掺杂为宽带隙半导体的材料,它的制备工艺也较为成熟,我们选取SiC作为本论文的研究对象。但是,由于非磁性材料单独掺杂的性能不够好,我们进行磁性与非磁性材料共掺杂来改良材料的性能。同时,对SiC半导体的潜在巨磁阻性能进行了研究。通过磁控溅射的方法,我们制备了SiC/Cu多层膜,通过多层膜方式交替沉积,增大了SiC和Cu的接触面积,Cu的饱和磁化强度低的问题得以解决。其中大致分为两方面的制备研究,一种是通过共掺杂磁性与非磁性材料进入SiC,通过Fe、Ni的共掺以期提高薄膜性能,对Fe、Ni共掺SiC/Cu多层膜样品的输运、结构以及磁性进行研究;另一下研究退火后多层膜的巨磁阻,分析了退火对SiC/Cu多层膜的结构、磁电阻、磁性的影响。对于的Fe共掺杂SiC/Cu多层膜,改变其Cu层的厚度,其多层膜的周期性结构用X射线反射率谱进行了表征,多层膜单层厚度及单个周期结构均属于埃级水平。X射线光电子能谱表明了薄膜中的Cu-C、Fe-Si键,Cu元素的存在形式为单质Cu和Cu~+。通过X射线吸收精细结构及其拟合结果,表明部分Fe原子进入间隙位;Cu原子以替位Si进入SiC中和Cu单质的形式存在。所有的多层膜载流子浓度通过输运测试结果表明都在10~(22)的数量级以上,随着Cu层厚度增加,载流子浓度降低。样品的主要输运机制是Mott变成跃迁。通过态密度的计算,体系的铁磁性来源于Fe 3d、Cu 3d和C 2p、Si 2p的p-d交换作用。所有样品都具备室温铁磁性,样品的饱和磁化强度最高为8.2emu/cm~3,且当Cu层厚度的增加,饱和磁化强度降低,这是由于随着Cu层厚度的增加,载流子浓度降低,体系的p-d交换作用减弱,进而使得饱和磁化强度减小。对较低温度下真空退火处理的样品。在低于纳米Cu的第一熔点的温度进行退火,微小的SiC结晶在退火后的样品SiC层出现,原子Cu部分耦合进入了SiC层,Cu替位Si位,以一价的价态形式存在。样品主要输运机制是Mott变程跃迁,所有的SiC/Cu多层膜都为P型半导体特征,并且都具有室温铁磁性。Hall测试表明,随着Cu层厚度变大,载流子浓度Pc减小,随着退火温度的升高,饱和磁化强度Ms升高。理论计算表明体系的铁磁性仍源于载流子调节的p-d交换作用。退火后的多层膜出现了正巨磁电阻效应,磁电阻大小与多层膜的单层厚度变化有直接联系,磁电阻在30K测试温度下最高达700%。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-02-01）
林文杰,吴伟梁,包杰,刘宗涛,梁宗存[4]（2019）在《金属氧化物多层膜晶体硅太阳电池的背场研究》一文中研究指出在n-Si与金属电极之间插入电子选择性材料Ca和Cs_2CO_3、LiF_x,可有效降低接触电阻和界面复合,该文研究Ca和Cs_2CO_3、LiF_x作为背场在氧化钨金属多层膜(WAW)/n-Si太阳电池中对电池性能和稳定性的影响。3种电子选择性材料中,2 nm的LiF_x对电池转换效率的提升最高,稳定性最好。对WAW/n-Si/LiF_x太阳电池R_s的各部分组成进行提取和分析,表明LiF_x/n-Si的接触电阻和LiF_x/Ag接触电阻仅占总串联电阻的0.2%,背场工艺得到最佳的优化。将LiF_x做为背场应用于氧化钒金属多层膜背接触晶体硅(MLBC)太阳电池中,达到19.02%的转换效率,而且用环氧树脂封装的MLBC太阳电池放置在空气中表现出极好的稳定性。(本文来源于《太阳能学报》期刊2019年01期）
崔忠国,魏明真[5]（2018）在《金属纳米多层膜热稳定性的研究》一文中研究指出金属纳米多层膜的热稳定性是决定多层膜在高温环境下服役性能的关键。本文在界面运动理论的基础上,从多层膜的结构特点出发,对影响多层膜热稳定性的主要因素进行了分析,并提出获得高热稳定的多层膜结构模型特点。(本文来源于《中国金属通报》期刊2018年11期）
阚银辉,赵长颖,方兴[6]（2018）在《介电-金属多层膜结构宽谱吸收器设计方法》一文中研究指出本论文针对介电-金属多层周期结构提出设计宽谱完美吸收器的方法。该方法在不同波长区域分别使用布洛赫理论和等频率面的光学拓扑来调控吸收谱的起始以及终止波长。利用本设计方法,设计并制备了一个在可见光和近红外波段(0.4～2μm)高吸收的宽谱吸收器。理论计算和实验测量的平均吸收谱高达95%左右。为了进一步分析本方法的物理机制,本文利用导纳分析绘制了导纳图进行说明,随着层数的逐渐增加多层结构的导纳逐渐和真空中的导纳相匹配。本文设计的完美吸收器无需刻蚀等工艺,对于太阳能收集、辐射制冷、热成像等领域具有潜在应用价值。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年09期）
祁云平,张雪伟,周培阳,严春满,王向贤[7]（2018）在《叁明治型多层膜楔形金属狭缝阵列的宽频透射》一文中研究指出基于非共振原理的异常光学透射(Extraordinary Optical Transmission,EOT)现象可以实现宽频带透射,对宽频带光子器件的设计具有重要意义.金属狭缝纳米结构由于结构简单、易于集成、耦合效率高,常在纳米结构器件中用于构建光源.但金属亚波长狭缝结构一直存在透射率低的问题.为实现金属狭缝的宽频带高透射率,本文设计了叁明治型多层膜楔形金属狭缝阵列,并应用有限元方法研究了该结构的透射特性.结果表明:与单层膜楔形金属狭缝阵列相比,多层膜楔形金属狭缝阵列在透射光谱中可产生多个透射峰,并且在红外波段可实现增强透射和宽频带透射;由于楔形狭缝从入射口到出射口逐渐变细的结构特点,狭缝从入口到出口阻抗逐渐变化,在介质层内及狭缝出口可实现局域电场增强.此外,本文还研究了楔形狭缝入口宽度、介质层厚度、介质层位置、金属薄膜总厚度及狭缝周期等对多层膜楔形金属狭缝阵列透射特性的影响.研究结果将对设计具有宽频带透射的多层膜结构及在纳米光源设计、集成光路研究、光电子电路应用方面有一定的指导意义.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2018年07期）
王婷婷[8]（2018）在《稀土/过渡族金属多层膜及其点阵的磁畴结构演化过程》一文中研究指出在稀土(RE)/过渡族(TM)元素(复合)多层膜体系中,由于RE的磁矩和TM的磁矩之间为反铁磁耦合,且REs磁矩随温度变化显着,因此可以通过改变多层膜的厚度、成分和温度,从而实现调控多层膜磁补偿点和磁各向异性的目的。以多层膜为基础,我们可以很容易地探索其在图案化和复合之后可能出现的拓扑磁畴结构如磁泡、磁性斯格明子和磁涡旋等,由于具有独特的翻转机制和拓扑稳定性,这些拓扑磁结构有着巨大的信息存储应用潜力。本文采用高真空磁控溅射的方法制备了 Fe/Gd多层膜和[Tb/Co]n/Ru/Co复合多层膜,并结合不同的微纳加工手段制备了相应的点阵结构:结合超薄双通的多孔阳极氧化铝模板、氩离子刻蚀技术制备了 Fe/Gd纳米点阵结构;结合紫外光刻技术(ultraviolet photolithography)和氩离子刻蚀技术制备了[Tb/Co]n/Ru/Co 的微米圆盘结构。我们采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、超导量子干涉仪(SQUID)和磁力显微镜(MFM)等手段对样品的形貌、磁性、磁畴结构进行了表征和研究。我们采用改进后的两步阳极氧化的方法,成功制备了 500 nm超大孔径的氧化铝模板,并结合磁控溅射、氧化铝模板工艺和氩离子刻蚀技术制备了具有周期性和尺寸均匀的Fe/Gd纳米点阵结构。磁性测量结果表明,随着多层膜的厚度增加,薄膜的垂直各向异性逐渐增大,并形成垂直磁化的磁畴结构;利用MFM技术对连续膜和点阵结构进行观测,发现与连续膜初始态为条形畴不同,点阵样品可以自发形成磁泡畴结构;在改变外场的条件下,我们对磁泡的形成和湮灭进行了观测,结果表明,点阵中磁泡的稳定是由于点阵中静磁能、各向异性能共同作用的结果;低温20 K下,体系的垂直各向异性显着增大,导致点阵中的磁泡畴结构不复存在,磁畴的磁化翻转机制类似于单畴翻转。我们结合紫外光刻技术和氩离子刻蚀技术制备了[Tb/Co]n/Ru/Co复合多层膜微米圆盘结构,通过调节中间隔离层厚度、软磁层厚度和温度,研究了微米圆盘中自发形成的拓扑双涡旋态结构。利用MFM技术观察了双涡旋态和单涡旋态在不同磁场下的演化,随着磁场增大,具有相反手性的双涡旋核的移动和双涡旋态向单涡旋态的转变。在低温下,由于硬磁层垂直各向异性的增强和软、硬磁层耦合增强,因此,我们没有观察到双涡旋态的移动。通过系列观测,我们证实了层间的静磁相互作用对复合结构中拓扑态形成的重要作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01）
林华,张娴,朱晓松,石艺尉[9]（2018）在《基于金属-介质-金属多层膜结构的空芯光纤折射率传感器》一文中研究指出提出了一种新型的基于金属-介质-金属的多层膜结构的空芯光纤折射率传感器,通过建立光学模型计算了该传感器的传输光谱。对介质膜材料分别为二氧化硅、环烯烃聚合物和碘化银时的传感器性能进行了分析。当空芯光纤内部检测液体折射率处于不同范围时,所设计的传感器分别利用导模共振、表面等离子体共振以及波导耦合表面等离子体共振的原理进行传感。相比于传统的空芯光纤传感器,所提的传感器不仅检测范围超大(1.3~1.64,几乎覆盖了全部液体介质的折射率)而且品质因数提高了一倍。(本文来源于《光学学报》期刊2018年06期）
孙军,张金钰,吴凯,刘刚[10]（2016）在《Cu系纳米金属多层膜微柱体的形变与损伤及其尺寸效应》一文中研究指出纳米金属多层膜材料已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系,其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素.以本课题组近年来的研究结果为基础,结合当前国内外有关金属多层膜微柱体塑性变形行为研究的最新进展,阐述了金属多层膜微柱体微观结构-尺寸约束-服役性能叁者之间的关联性,揭示了金属多层膜微柱体变形模式与损伤的内在规律,归纳了晶体/晶体与晶体/非晶两类层状结构材料加工硬化/软化行为的微观机理,并对纳米金属多层膜研究的发展趋势进行了展望.(本文来源于《金属学报》期刊2016年10期）
金属多层膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究在展向磁场作用下,液态金属GaInSn膜流在有机玻璃方腔多层通道中的流动特性。实验首次采用3台激光轮廓测量仪同时捕捉3个位置的液膜表面2D轮廓变化,实现液膜厚度测量。研究结果表明:在有机玻璃通道内,液膜表面波动随流动雷诺数的增大而明显增加;引入的展向磁场有效地抑制沿磁场方向的表面波动,而对沿流向的波动影响较小。在液膜平均厚度变化方面,随磁场的增强,液膜厚度在较小雷诺数时减小,在中等雷诺数时先减小后增大,在大雷诺数时单调增大。同时,磁场对流动的阻碍作用在大雷诺数下表现得较为明显。相比单层膜流实验结果,多层膜流装置有效地改善膜流铺展性,更易实现在表面的大面积铺展。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属多层膜论文参考文献
[1].马玉洁.纳米金属多层膜的热稳定性研究[D].南京大学.2019
[2].齐天煜,阳倦成,倪明玖.展向磁场作用下液态金属GaInSn多层膜流实验研究[J].中国科学院大学学报.2019
[3].李克一.过渡金属掺杂SiC/Cu稀磁半导体超薄多层膜的结构、输运和磁性[D].天津理工大学.2019
[4].林文杰,吴伟梁,包杰,刘宗涛,梁宗存.金属氧化物多层膜晶体硅太阳电池的背场研究[J].太阳能学报.2019
[5].崔忠国,魏明真.金属纳米多层膜热稳定性的研究[J].中国金属通报.2018
[6].阚银辉,赵长颖,方兴.介电-金属多层膜结构宽谱吸收器设计方法[J].工程热物理学报.2018
[7].祁云平,张雪伟,周培阳,严春满,王向贤.叁明治型多层膜楔形金属狭缝阵列的宽频透射[J].中国科学:物理学力学天文学.2018
[8].王婷婷.稀土/过渡族金属多层膜及其点阵的磁畴结构演化过程[D].中国科学技术大学.2018
[9].林华,张娴,朱晓松,石艺尉.基于金属-介质-金属多层膜结构的空芯光纤折射率传感器[J].光学学报.2018
[10].孙军,张金钰,吴凯,刘刚.Cu系纳米金属多层膜微柱体的形变与损伤及其尺寸效应[J].金属学报.2016