反應(yīng)磁控濺射沉積AlN薄膜特性研究.pdf

1、氮化鋁（AlN）薄膜具有很多突出的物理化學(xué)性質(zhì)，如高折射率、高光學(xué)透射比、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，近年來倍受國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。氮化鋁薄膜還具有良好的耐磨損和耐腐蝕性能，及很高的硬度，是一種很好的光學(xué)保護(hù)薄膜。目前制備AlN薄膜的方法很多，其中現(xiàn)階段比較成熟的主要有：激光化學(xué)氣相沉積法（LCVD）、金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積法（MOCVD）、分子束外延法（MBE）等。 本文使用反應(yīng)磁控濺射的方法，利用氮?dú)夂蜌鍤饣旌蠚怏w在K9玻璃基底上

2、沉積氮化鋁薄膜。通過正交實(shí)驗(yàn)的方法，發(fā)現(xiàn)氮?dú)鉂舛群桶泄β蕦Ρ∧こ练e速率影響顯著，同時(shí)研究和分析了各工藝參數(shù)對氮化鋁薄膜沉積速率的影響。利用橢偏儀和分光光度計(jì)，測試及分析了薄膜的光學(xué)性能。測試表明：氮?dú)鉂舛瓤刂圃?5%-40%之間，制備的AlN薄膜在波長為632.571nm時(shí)，折射率在2.1左右，薄膜透明并且可以保證在很寬的波長范圍內(nèi)，薄膜的消光系數(shù)為零。并且在K9玻璃基底上AlN薄膜的峰值透射比達(dá)到90%。使用XRD分析薄膜晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)

3、現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)方法所沉積的AlN薄膜主要表現(xiàn)在（002）面的擇優(yōu)取向，并分析不同工藝參數(shù)對薄膜結(jié)構(gòu)的影響。使用XPS對AlN薄膜成分進(jìn)行分析，測試表明：得到了較純的AlN薄膜，其中Al-N鍵占90.02%以上。采用402MVDTV數(shù)顯顯微維氏硬度計(jì)測試薄膜硬度，測得薄膜本征硬度最高達(dá)到2000HV以上，并分析了薄膜硬度隨工藝參數(shù)的變化情況。最后采用輪廓儀測量AlN薄膜的粗糙度，測得薄膜粗糙度在10nm-16nm之間，可見薄膜表面光滑。此外，比