磁控濺射鍍制Al-,2-O-,3-薄膜及其應(yīng)用.pdf

1、Al2O3薄膜因其光學(xué)性能優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高、透明性與絕緣性好、耐磨損、抗腐蝕、有較高的抗激光損傷閾值及化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，近年來(lái)倍受?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)注，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于光學(xué)、機(jī)械及微電子等領(lǐng)域。
　　 目前制備Al2O3薄膜的方法很多，常用的制備方法有：電子束物理氣相沉積、磁控濺射沉積、脈沖激光沉積、離子輔助沉積、化學(xué)氣相沉積、溶膠凝膠法等。然而濺射工藝參數(shù)的選取以及沉積的薄膜結(jié)構(gòu)和性能是人們主要關(guān)注的課題。
　　 本文使用反應(yīng)

2、磁控濺射的方法，利用氧氣和氬氣混合氣體在K9玻璃和Si基底上沉積Al2O3薄膜，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中牢固度的測(cè)量要求：用2cm寬剝離強(qiáng)度不小于2.74N/cm膠帶牢牢粘在膜層表面上，垂直迅速拉起后，無(wú)脫膜現(xiàn)象，薄膜牢固性良好。同時(shí)研究和分析了各工藝參數(shù)對(duì)Al2O3薄膜沉積速率的影響。利用橢偏儀測(cè)試及分析了薄膜的光學(xué)性能。測(cè)試表明：氬氣在45sccm的情況下，氧氣的最小流量為18sccm，制備的Al2O3薄膜在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，折射率在1.62左右

3、，消光系數(shù)在0～1.0×10-3，沉積速率0.07nm/s。使用XRD分析薄膜晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)方法所沉積的薄膜在未退火情況下為非晶態(tài)，并分析不同工藝參數(shù)對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)的影響。利用SEM觀測(cè)Al2O3薄膜的表面形貌，觀察工藝參數(shù)的改變對(duì)薄膜形貌的影響。使用XPS對(duì)Al2O3薄膜成分進(jìn)行分析，薄膜中Al：O比位于2:3附近，得到了較純的Al2O3薄膜。結(jié)果表明：Al2O3薄膜沉積速率、光學(xué)特性，以及抗激光損傷特性對(duì)氧氣濃度、靶功率，濺射氣壓