纳米材料导论纳米薄膜材料

纳米数量级(1-100nm)的组元镶嵌于不同的基体里所形成的复合薄膜材料。“纳米复合薄膜”按用途可分为两大类:a:纳米复合功能薄膜b:纳米复合结构薄膜材料化学系a:纳米复合功能薄膜:利用纳米粒子所具有的光、电、磁方面的特异性能,通过复合赋予基体所不具备的性能,从而获得传统薄膜所没有的功能。电磁学性质导电薄膜:Au,Ag,Cu,Al,NiCr,NiSi2,NiSi,CoSi2,TiSi2,SnO2电介质薄:SiO2,CaF,BaF2,Si3N4,AlN,BN,BaTiO3,PZT(PbZr1-xTixO3)半导体薄膜:Si,Ge,C,SiC,GaAs,GaN,InSb,CdTe,CdS,ZnSe超导薄膜:YBCO(YBa2Cu3O7)磁性薄膜:Co-Cr,Mn-Bi,GdTbFe,La1-xCax(Srx)MnO3压电薄膜:AlN,ZnO,LiNbO3,BaTiO3,PbTiO3 b)光学性质吸收,反射,增透膜:Si,CdTe,GaAs,CuInSe2,MgF发光膜:ZnS,ZnSe,AlxGa1-xAs,GaN,SiC装饰膜:TiN/TiO2/Glass,Au,TiN材料化学系b:纳米复合结构薄膜:通过纳米粒子复合提高机械方面的性能a)硬度,磨损,摩擦TiN,CrN,ZrN,TiC,CrC,ZrC,Diamondb)腐蚀Au,Zn,Sn,Ni-Cr,TiN,BN材料化学系金属/绝缘体、半导体/绝缘体、金属/半导体、?金属/高分子、半导体/高分子“纳米复合薄膜”纳米粒子:金属、半导体、绝缘体、有机高分子基体材料:不同于纳米粒子的任何材料复合薄膜系列:材料化学系3.2纳米薄膜材料制备技术1)、真空蒸发(单源单层蒸发;单源多层蒸发;多源反应共蒸发)2)、磁控溅射3)、离子束溅射(单离子束(反应)溅射;双离子束(反应)溅射;多离子束反应共溅射)4)、分子束外延(MBE)1、物理方法