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辅助离子对Ti-Zr三元氮化物薄膜等离子体特性的调控

DOI：10.1016/j.apsusc.2019.144579 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 以ZrNx和TiNx薄膜为对照，采用辅助离子轰击法制备了等离子体激元Ti-Zr三元氮化物薄膜。研究了辅助离子能量(Ea)和电流密度(Ja)对Ti-Zr三元氮化物薄膜结构及等离子体激元性能的影响。所有薄膜均呈B1结构，具有(111)和(220)混合取向。较高的Ea会导致氮含量升高而钛含量降低。提高Ja或Ea均可降低等离子体激元共振频率并减少能量损耗。此外，通过调节Ea和Ja可在较大范围内调控薄膜的等离子体激元品质因数。导电性的变化可能是离子束改性等离子体激元特性的主要机制。本研究为调控可见光及近红外波段三元氮化物薄膜的等离子体激元性能提供了有效方法。
作者： Huiping Lu，Yujing Ran，Shujun Zhao，Qian Guo，Chang Gao，Zhaotan Jiang，Fan Yang，Zhi Wang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究辅助离子的能量（Ea）和电流密度（Ja）对Ti-Zr三元氮化物薄膜结构和等离子体特性的影响。

研究成果

研究表明，合金离子和辅助离子均可显著调控氮化物薄膜的化学计量比、晶体结构及介电性能。(Ti,Zr)Nx薄膜的等离激元性能可通过金属成分与辅助离子参数进行调节，为可见光及近红外波段应用中的性能定制提供了方法。

研究不足

该研究聚焦于辅助离子对等离子体特性的调控，但未探究所有可能的成分组合及其他沉积参数的影响。

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