離子注入及磁控濺射Fe-N薄膜的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、　　本文使用等離子體基N離子注入方法和帶有輔助射頻的直流磁控濺射方法分別制備了Fe-N離子注入層和Fe-N薄膜。利用掠入射X射線分析(GIXA)技術(shù)對離子注入不同層深的相組成及不同F(xiàn)e-N薄膜的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究；運(yùn)用小角X射線散射(SAXS)技術(shù)表征了薄膜的粗糙度、相關(guān)長度、Hurst參數(shù)、析出相粒徑等幾何特征，并結(jié)合分形理論，研究了離子注入層和薄膜的生長機(jī)制；采用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)分別觀察了薄膜的表面形貌

2、并驗證了X射線散射技術(shù)所表征的粗糙度結(jié)果；建立了基于GIXA技術(shù)的薄膜位錯密度、殘余應(yīng)力及結(jié)晶織構(gòu)的測量理論與方法；最后使用振動樣品磁強(qiáng)計和磁場熱重分析儀測量了不同結(jié)構(gòu)Fe-N薄膜的磁性能和居里溫度?！　τ谧⑷敕椒ㄖ苽涞腇e-N離子注入層，掠入射X射線衍射(GIXRD)的研究結(jié)果表明離子注入電壓和注入溫度對離子注入表層的物相組成有重要影響。較低的注入電壓和較高的注入溫度有利于Fe-N化合物的形成。同時發(fā)現(xiàn)，在離子注入表層通常會形成ε