射頻磁控濺射法制備ZrW-,2-O-,8-薄膜及其性能研究.pdf

1、新型負熱膨脹(Negative thermal expansion，簡稱NTE)材料zrW<,2>O<,8>是近年來新材料領域的研究熱點之一，由于該材料在0.3K～1050K很寬的溫度范圍內具有各向同性負熱膨脹效應，因此在微電子、光學、通信、醫(yī)學等領域具有廣闊的應用前景。目前，ZrW<,2>O<,8>粉體和塊材的制備及性能研究已趨于成熟，但對薄膜態(tài)ZrW<,2>O<,8>的研究尚處于起步階段。本文圍繞著ZrW<,2>O<,8>薄膜的合成

2、及其性能開展了相關的研究工作。 本研究采用射頻磁控濺射方法，以ZrO<,2>和WO<,3>不同配比的復合陶瓷靶和純的ZrW<,2>O<,8>陶瓷靶為濺射靶材，制備了前驅體薄膜。在此基礎上，通過優(yōu)化濺射工藝參數(shù)及改進熱處理工藝，成功制備了純的ZrW<,2>O<,8>薄膜。用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)等儀器對薄膜物相及表面形貌作了表征，并采用變溫XRD、阻抗儀、分光光度計等初步研究了ZrW<,2

3、>O<,8>薄膜的熱膨脹性能、介電性能以及透光性能?！珜嶒灲Y果表明:采用不同靶材沉積制備的前驅體薄膜均為非晶態(tài)，經(jīng)熱處理后可獲得ZrW<,2>O<,8>薄膜。熱處理工藝對薄膜的結構和純度有較大的影響，740℃熱處理3min后，得到結晶度較好的ZrW<,2>O<,8>薄膜，適當增加熱處理時間可以相應的提高薄膜的純度，但仍存在ZrO<,2>和WO<,3>相。而在1200℃密封淬火熱處理8min后可以得到純凈的ZrW<,2>O<,8>薄膜。制