为了研究膜层结构对非蒸散型吸气薄膜性能的影响,运用射频磁控溅射法(RF magnetron sputtering)制备了ZrCoRE单层膜和双层膜,其中单层膜只含主体层,双层膜含有主体层和附着层.采用扫描电子显微镜( SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射法(XRD)表征了薄膜的形貌和结构,利用ASTM F798-97“动态法”测试了薄膜的吸气性能.结果表明,ZrCoRE薄膜的主体层在较高沉积压强(4 Pa)下受到原子阴影效应与沉积原子低迁移率的作用而形成柱状组织,附着层在较低沉积压强下(0.2 Pa)由于沉积原子迁移率高而形成致密组织,附着层的存在使主体层柱状组织实现连续生长；主体层表面为20 nm的颗粒无序堆积态,形成了大量的表/界面缺陷；通过高频感应在300℃下激活30 min,在2.7 ×10-4 Pa的H2压强下,薄膜的室温吸气速率在1～ 100 cm3·s - 1·cm-2范围内变化；双层膜吸气速率是单层膜的10倍,3h的吸气量达80 Pa·cm3 ·cm-2；吸气薄膜的大活性比表面积和高扩散速率,使其单位质量吸气量达104 Pa·cm3 ·g-1量级以上,高于块体吸气剂的103 Pa·cm3·g-1量级,附着层的存在提高了主体层的吸气性能.
参考文献
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