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成果名称：科研内容向教学转化——金属薄膜的制备及薄膜电阻的动态监测
申请单位：北京科技大学
成果编号：鉴字[教 SW2004]第36 号
鉴定日期：2004年7月
学 科：仪器仪表
成果简介（1000字以内，可公开部分）
本项目为北京科技大学国家工科物理基础课程教学基地立项项目，利用科研中所用的小型离子溅射镀膜机，自行开发研制出《薄膜的制备及薄膜生长过程原位动态监测实验装置》，该实验装置能在较低的背景真空度下实现金属薄膜的制备，同时若使用在衬底基片上预先镀膜制作出的低电阻测量四接头电极并接通恒流源，便可利用数字电表在镀膜过程中，瞬态、原位测量薄膜的导通电压、电阻阻值随沉积时间的变化规律，或通过计算机实现检测信号的自动采样，瞬态监测与数据处理。由实验结果可以清楚地观察到薄膜形成过程中，随着薄膜成核、网状导通、薄膜连续后厚度的增加等变化，其电压和电阻值与沉积时间的关系，通过宏观物理量的变化关系反应出微观薄膜物理性能与薄膜生长过程的对应关系。
实验装置和教学内容作为综合性的基础实验具有以下优点：
[1]实验内容新颖，与现代工艺技术联系紧密，实践性强；
[2]实验设备小型化、达到所需真空度的时间短且操作简便，实验过程中物理现象清晰、直观，适合大范围理工科实验教学；
[3]知识拓展性强。本实验教学可起到抛砖引玉的作用，学生可以通过自学和与教师交流，更深入地了解与薄膜物理和薄膜技术有关的知识。
此外，为调动学生深入学习的积极性，鼓励学生用本实验的成果——自己镀出的金属膜，继续进行其他题目的实验。如：《用光的干涉法测量薄膜厚度》、《金属薄膜电阻率的测量》等实验。
目前，本项目已完成立项时的预定目标，编排出的实验及实验教材作为特色实验之一已用于北京科技大学的物理实验教学，完成了近千人次的实验教学。
本项目所开发研制的实验教学装置及编排的教学内容和教材在国内高校大学物理实验教学中为首创，实验装置的研制成果已申报国家专利。自行开发研制的实验装置被清华大学、北京工业大学、华中科技大学等院校购买，并在应用中得到好评；另有部分院校，如：北京工商大学、河北理工学院、闽江学院等单位也达成购买意向。除满足教学需要外，该实验装置还承担着为应用科学学院的本科毕业生、研究生和教师科研服务的任务，真正实现了教学与科研相结合及相互推动。
为实现将我们的研制成果和产品向全国高校物理实验教学及向世界推广的目标，我们又申请了新课题作为本项目延续，如低成本靶材的选用及特性研究、计算机数据采集和模拟系统的研究等，这些研究成果的共同应用将使我们的实验装置和教学内容适用范围更广泛，可满足各类用户的特殊需求。
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