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MEMS器件真空封装用非蒸散型吸气剂薄膜研究概述 下载：78 浏览：423

周超 李得天 周晖 张凯锋 曹生珠 《新材料》 2019年5期

摘要:
MEMS器件是机械电子系统未来的发展趋势。许多MEMS器件需要进行真空封装，从最大程度地减少残余气体，且真空封装水平的高低决定了器件的性能优劣甚至决定器件能否正常工作。常规的MEMS器件封装是在真空腔内放置块体吸气剂，占空间且容易产生微小颗粒污染。在器件的真空腔室内镀上吸气剂薄膜，吸气剂薄膜在器件高温键合的同时被激活，就可在后期维持真空腔内的真空度。非蒸散型吸气剂薄膜激活后在室温下即具有优异的吸气性能，应用于MEMS器件真空封装可以提高器件的寿命和可靠性。目前，提高非蒸散型吸气剂薄膜的吸气性能，降低其激活温度是国内外研究的焦点。本文简要介绍了非蒸散型吸气剂薄膜的吸气原理，从膜系材料和制备技术两方面分析了国内外研究现状。在膜材料方面，目前采用ⅣB族+ⅤB族组合的三元合金作为非蒸散型吸气剂薄膜的膜系材料。另外，在材料中掺入Fe、稀土元素等进行薄膜结构的修饰也是较常用的手段。值得指出的是，TiZrV合金薄膜是兼具较好的吸气性能和最低激活温度的非蒸散型吸气剂(NEG)薄膜。在制备技术方面，MEMS器件用非蒸散型吸气剂薄膜一般采用磁控溅射镀膜，磁控溅射镀膜工艺的关键是制备出柱状的纳米晶结构，该结构存在大量的晶界，可促进原子的扩散，降低激活温度。磁控溅射镀膜工艺的研究围绕靶材选择、基片温度、溅射电压、溅射气氛等。探索综合性能更优的新型材料体系和增大薄膜的比表面积仍然是目前非蒸散型吸气剂薄膜研究的关键。本文最后对非蒸散型吸气剂薄膜的研究趋势进行了展望，指出加入调节层的双层膜的激活性能和吸气性能优于单层膜，但调控机理有待明确，今后可以在TiZrV薄膜研究的基础上进一步进行双层薄膜的研究，也可横向拓展进行新型薄膜体系，如ZrCoRE等新型合金薄膜的研究。

基于胶体晶体构筑银纳米薄膜及其抑制微放电性能研究 下载：87 浏览：462

白园蕊1，2 马建中1，2 刘俊莉3 鲍艳1，2 崔万照4 胡天存4 吴朵朵2，5 《新材料》 2018年12期

摘要:
近年来，微放电效应的抑制研究在加速器、大功率微波器件等领域得到了广泛的关注。采用聚苯乙烯(PS)胶体晶体模板辅助磁控溅射法制备了类空心球结构的银薄膜，通过调节PS模板尺寸及溅射时间(镀银层厚度)，得到具有抑制微放电效应的银薄膜。采用SEM表征银薄膜的形貌与结构，并用二次电子发射系数(SEY)测试平台表征银薄膜的SEY。结果表明，PS模板尺寸及溅射时间对银薄膜形貌及其二次电子抑制作用有显著的影响，当溅射时间为600s，模板尺寸为1 000nm时，银薄膜的SEY较小，即对二次电子的抑制作用较为显著，与初始镀银铝合金样品相比，其SEY值降低了48%。

圆形复合式磁控溅射阴极设计及其放电特性模拟研究 下载：56 浏览：397

汪天龙1，2 邱清泉1 靖立伟1 张小波3 《现代物理学报》 2019年11期

摘要:
基于二维有限元算法使用COMSOL软件对圆形复合式磁控溅射阴极的磁场进行了计算，结合Matlab优化工具箱分别采用遗传算法和模拟退火算法对圆形复合式磁控溅射阴极的结构进行优化，得到靶材利用率达到最大的最优结构.对得到的最优化磁控阴极，基于自洽粒子模拟方法，使用VSim软件对不同工况下的放电特性进行了模拟.研究发现随着磁场非平衡度的增加，阴极表面电势降落最大的位置和等离子体聚集的位置，沿着阴极表面外沿不断向阴极中心移动，阴极表面磁场的强度不断减小.随着磁场非平衡度的增加，等离子体密度先增加后减小，鞘层厚度先减小后增加，等离子体的密度和鞘层厚度不仅与磁场非平衡度有关，而且与磁场强度有关.最后根据粒子模拟的结果，对复合式磁控阴极的靶材刻蚀深度进行了研究.研究发现，在优化前后靶材的刻蚀范围从60 mm扩展至整个靶面，极大地提高了靶材利用率.

自旋阀多层膜磁化翻转场的调控和磁电阻特性 下载：74 浏览：478

谭稀 宋玉哲 史鑫 强进 魏廷轩 卢启海 《材料科学研究》 2020年6期

摘要:
用磁控溅射方法制备Ta/CoFe/Fe/Au/Fe/IrMn/Ta和Ta/CoFe1/Au/CoFe2/IrMn/Ta两种多层膜结构的自旋阀,并优化各功能层的溅射参数有效调控了磁化翻转场和磁电阻特性。根据TEM确定了样品多层膜的微观结构和膜厚,使用VSM和加磁场四探针法分别测量了样品的磁滞回线和磁电阻(MR)特性曲线。结果表明,样品中隔离层Au的厚度与MR值之间存在振荡衰减的关系；而钉扎层、自由层和被钉扎层的厚度直接影响各膜层的矫顽力和饱和磁化强度等磁学性能,进而改变MR值。各层厚度为6/6/3.8/6/9/6 nm的Ta/CoFe1/Au/CoFe2/IrMn/Ta结构自旋阀,具有最佳的MR值。
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