薄膜沉积研究

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研究了氧气流量对反应磁控溅射沉积的氧化钼薄膜的结构、光学和摩擦学性能的影响。通过X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量系统对薄膜进行了表征。通过紫外-可见-近红外分光光度计测量了薄膜的光学性能，在可见光区域的透射率达到了约73%。带隙随着氧气流量的增加而增加。AFM 图表明，表面粗糙度随着氧气流量的增加而增加。随着氧气的增加，磨损率增加，COF 降低，而在 18 sccm 时发现磨损率最低。

参考

Dave, DP、Patel, AM、Chauhan, KV 和 Rawal, SK (2021)。氧气流量对氧化钼薄膜的结构、光学和摩擦学性能的影响。高级工程论坛，39, 43–53。https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/aef.39.43

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半导体的物理化学性质对于增强可在实时大气中工作的金属氧化物的气敏性能起着至关重要的作用。本文报道了使用直流反应磁控溅射技术通过改变阴极功率制备的SnO ₂薄膜的氢(H2)传感行为。从X射线衍射（XRD）分析，SnO _{2的多晶性质}观察到薄膜呈现金红石四方结构，微晶尺寸从17.6 nm增加到38.8 nm。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）的形态研究，观察到纳米颗粒状形态。由于阴极功率增加，光学带隙从 3.5 eV 减小到 3.3 eV。研究了阴极功率对灵敏度、响应和恢复时间的影响。该报告阐明了在室温下对100 ppm浓度的未掺杂SnO _{2薄膜的H 2传感响应约为4.7。}

参考

阿比纳亚 (Abinaya)、M.、帕尔 (R) 和斯里达兰 (Sridharan) (2019)。基于未掺杂SnO ₂薄膜的高灵敏度室温氢传感器。固体科学，95。https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2019.105928

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形态是各种薄膜应用的关键参数，影响润湿、催化性能和传感效率等特性。在这项工作中，我们报告了氧分流对脉冲直流反应磁控溅射沉积的陶瓷薄膜形态的影响。_{在三种不同的模型体系（即Al 2} O ₃、CuO和TiO _{2 ）}上研究了O ₂ /Ar比的影响。反应溅射过程中氧气的可用性是在各种纳米结构上对薄膜形态进行多功能定制的关键参数。

制备了具有高光催化性能（7小时内转化率高达95%）的TiO ₂薄膜，在柱状锐钛矿结构之间呈现出纳米级裂纹网络。_{相比之下，对于Al 2} O ₃来说，获得了没有这种裂纹网络并且甚至在高达950℃时仍具有高结晶弹性的非晶薄膜。最后，我们报告了 CuO 薄膜，它具有排列良好的晶体纳米柱，对挥发性有机化合物和氢气具有出色的气敏性能，显示出高达 35% 的气体响应和在几秒范围内的快速响应。

参考

Vahl, A.、Dittmann, J.、Jetter, J.、Veziroglu, S.、Shree, S.、Ababii, N.、Lupan, O.、Aktas, OC、Strunskus, T.、Quandt, E.、Adelung 、R.、Sharma, SK 和 Faupel, F. (2019)。_{O 2} /ar比对金属氧化物薄膜反应溅射形貌和功能性能的影响。纳米技术，30(23), 235603。 https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab0837

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聚合物膜在气体分离中的应用的扩大需要开发基于具有改进性能的新型聚合物的膜，并在实际操作条件下对其进行评估。特别是，可用作复合膜中选择性层的高性能聚合物超薄膜的制造将大大减少昂贵聚合物的使用量，从而降低膜制造成本。

在这篇文章中，比较了两种具有截然不同的链构型（二维、2D、链或传统扭曲的三维、3D、构象）的固有微孔（PIM）聚合物形成超薄膜的能力，显示了相关性聚合物设计以获得紧凑且无缺陷的薄膜。

二维聚合物PIM-TMN-Trip的单层可以有效地沉积在聚[1-(三甲基硅基)-1-丙炔](PTMSP)上以获得与 相应厚膜相似的CO ₂ /N ₂选择性复合膜仅使用一小部分选择性聚合物（小于 0.1%）即可获得相同的 PIM。

参考

Benito, J.、Vidal, J.、Sánchez-Laínez, J.、Zornoza, B.、Téllez, C.、Martín, S.、Msayib, KJ、Comesaña-Gándara, B.、McKeown, NB、Coronas, J ., & 加斯科恩, I. (2018)。具有二维 (2D) 和三维 (3D) 链构象的固有微孔聚合物的超薄膜的制造及其气体分离性能。胶体与界面科学杂志，536, 474–482。https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.10.075

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采用反应溅射法制备氮氧化钽薄膜。氩气和氮气流量保持稳定，而氧气流量定期增加。本研究论文报道了氧气流量对氮氧化钽薄膜各种性能的影响。氮氧化钽薄膜的 XRD 图案显示出与纳米晶体材料相同的峰。观察到表面形貌光滑并表现出较小的晶粒结构。润湿性测试显示出良好的疏水性结果。对直径为 10 毫米的黄铜和低碳钢圆柱销上的未涂层和涂层钽氮氧化物薄膜进行了磨损测试。

参考

AA 甘地、KV 乔汉、JM 卡波帕拉、NN 贾里瓦拉和 SK 拉瓦尔 (2017)。检查在不同氧气流量下沉积的溅射氧化氮化钽薄膜的各种特性。集成铁电体，185(1), 41–46。https://doi.org/10.1080/10584587.2017.1370286