磁控濺射鍍制Al-,2-O-,3-薄膜及其應用.pdf

1、Al2O3薄膜因其光學性能優(yōu)良、機械強度高、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性能穩(wěn)定等特點，近年來倍受國內(nèi)外關注，已經(jīng)廣泛地應用于光學、機械及微電子等領域。
　　 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構和性能是人們主要關注的課題。
　　 本文使用反應

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)國家標準中牢固度的測量要求：用2cm寬剝離強度不小于2.74N/cm膠帶牢牢粘在膜層表面上，垂直迅速拉起后，無脫膜現(xiàn)象，薄膜牢固性良好。同時研究和分析了各工藝參數(shù)對Al2O3薄膜沉積速率的影響。利用橢偏儀測試及分析了薄膜的光學性能。測試表明：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分析薄膜晶體結構，發(fā)現(xiàn)本實驗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)對薄膜結構的影響。利用SEM觀測Al2O3薄膜的表面形貌，觀察工藝參數(shù)的改變對薄膜形貌的影響。使用XPS對Al2O3薄膜成分進行分析，薄膜中Al：O比位于2:3附近，得到了較純的Al2O3薄膜。結果表明：Al2O3薄膜沉積速率、光學特性，以及抗激光損傷特性對氧氣濃度、靶功率，濺射氣壓