1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代制造业和固态高科技产业的迅速发展，薄膜科技和技术越来越受到重视，其原因是薄膜的研究和开发对生产的贡献日益增大，薄膜科学研究成果转化为生产力的速度也越来越快。随着薄膜制备技术和检测系统的不断进步和完善,薄膜制备的重复性得到了提高,薄膜的应用也迅速得到发展。尤其是在世纪年代,随着电子、信息、工业的快速发展,薄膜技术和薄膜材料在工业技术领域发挥着极其重要的作用。同时,由于薄膜的光学、电学以及机械性能优越,目前,薄膜技术已渗透到航空航天、医药、能源、交通、通信和信息等现代科技和国民经济的各个重要领域。薄膜材料正向综合型、智能型、复合型、环保型、节能型和纳米方向发展,它将对整个材料学的发展起到推动和促进作用。

其中，tin是第一个产业化并广泛应用的硬质薄膜材料,有关它的制备研究一直十分活跃,已成为国内外研究的热点。tin系统由于其独特的物理，电学，化学，电化学，光学和机械性质而继续引起人们的极大关注。由于其优异的物理和机械性能，tin膜在工业机械工具上已经被用作耐磨和耐腐蚀涂层，并且作为生物相容性耐磨涂层，在生物医学工程中的植入物和外科组件中得到利用。除了磨损和腐蚀，它们的光泽颜色使得tin涂层可用于装饰应用。tin膜用作微电子学中金属互连的金属化材料或扩散阻挡层。tin膜的光学性质使得这些材料在太阳能电池的应用中炙手可热。目前，在电子和能量相关技术上，tin纳米结构材料很受欢迎。从电子材料的观点来看，理解纳米结构tin材料的电输运性质，电子结构，光学性质和电荷转移能力已经受到外界的广泛关注。

随着人们生活水平的提高，建筑美学的不断发展，建筑材料的多功能性越来越被重视，既要求它能满足基本的性能要求，又要求它具有一定美化装饰效果，这些要求传统陶瓷薄膜无法满足。本课题采用磁控溅射技术在不锈钢基板上沉积tin薄膜。考察溅射功率、沉积气压、基板温度对钒薄膜的显微结构与宏观颜色的影响。采用x－射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜等测试手段考察tin薄膜的择优取向与显微结构。分析择优取向与显微结构与沉积参数之间的科学关系。并将科学关系反馈到制备中，从而控制薄膜的择优取向与显微结构。定量地描述陶瓷薄膜的宏观颜色。系统分析薄膜颜色与材料显微结构之间的科学关系。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容和目标

1、薄膜的制备

利用磁控溅射技术，采用tin靶材，在高纯氩气气氛下制备厚度大于1微米的tin薄膜，薄膜具有单一物相。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需靶材、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

4-6周：按照设计方案，磁控溅射沉积制备陶瓷薄膜。

7-10周：采用x射线衍射谱仪（xrd）、扫描电子显微镜（sem）、原子力显微镜对样品进行表征，研究制备工艺和沉积参数对于薄膜的显微结构与宏观颜色的影响。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张兰,程金树,李宏,刘选军. sol-gel颜色玻璃的研究现状、应用及发展趋势[j]. 建材发展导向,2005,03:51-52.

[2]徐成俊. 磁控溅射tin及zrn薄膜的特性研究[d].重庆大学,2005:40-45.

[3]ramana, c. v., white, s., esparza, n., rangel, v., amp; campbell, a. l. (2012). crystal structure and morphology of nanocrystalline tin thin films. journal of electronic materials, 41(11), 3139–3144.