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《對(duì)直流反應(yīng)磁控濺射制備tio_薄膜的光學(xué)性質(zhì)的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------對(duì)直流反應(yīng)磁控濺射制備TiO_2薄膜的光學(xué)性質(zhì)的影響第44卷 第6期 2005年 11月中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)ACTA SCIENTIARUM NATURALIUM UNIVERSITATIS SUNYATSENIVol144 No16 Nov1 2005氧流量對(duì)直流反應(yīng)磁控濺射制備TiO2薄膜的Ξ光學(xué)性質(zhì)的影響王賀權(quán)1,2,3,沈
2、 輝,巴德純,汪保衛(wèi),聞立時(shí)2342(1.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院機(jī)械與汽車學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110034;2.中山大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院,廣東廣州510275;3.東北大學(xué)機(jī)械及自動(dòng)化學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110004;4.中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所,廣東廣州510070)-1摘 要:應(yīng)用DC(直流)反應(yīng)磁控濺射設(shè)備在硅基底上制備TiO2薄膜,在工作壓強(qiáng)為210×10Pa,氬氣流量——————————————————————————————————————-------------------------------------------
3、-----------------------------------------------------為4216sccm,濺射時(shí)間為30min的條件下,通過控制氧流量改變TiO2薄膜的光學(xué)性質(zhì)。應(yīng)用n&kAnalyzer1200分析器測(cè)量,當(dāng)氧流量增加時(shí)薄膜的平均反射率降低,同時(shí)反射低谷向中心波長(zhǎng)(550nm)處移動(dòng),薄膜的消光系數(shù)k有增大的趨勢(shì),但對(duì)薄膜的折射率影響不大。通過XRD和SEM表征發(fā)現(xiàn),隨著氧流量的增加金紅石相的TiO2增多,并且表面趨于致密平滑。關(guān)鍵詞:二氧化鈦薄膜;直流反應(yīng)磁控濺射;氧流量;反射
4、率中圖分類號(hào):O614141+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):052926579(2005)0620036205 TiO2薄膜具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì),倍受物理學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。被廣泛應(yīng)用于光催化—光降解[2-5][1]、(直流)磁控濺射設(shè)備如圖1所,真空室直徑為750mm,高為800mm,可同時(shí)裝載4個(gè)基片;機(jī)械泵為2X-30型旋片泵,油擴(kuò)散泵為K-300型;低真空測(cè)量為ZJ-52T型電阻規(guī),高真空為ZJ-27型電離規(guī);磁控靶電源為DKHΠ10型,輸入功率為12kW;氣體流量由D08-3CΠZM型質(zhì)量流量計(jì)控制;真空室由熱電
5、偶測(cè)量并通過反饋電路由XTD-700型溫度控制器顯示輸出。每次濺射前,都預(yù)先在純Ar氣體中放電10min左右,以除去靶表面的氧化物,當(dāng)觀察到靶表太陽(yáng)電池[6,7]域。2薄膜的方法,噴涂法、化學(xué)氣相沉積法和磁控——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------濺射法等。但是溶膠—凝膠法和噴涂法所得到的TiO2薄膜
6、的膜厚均勻度難于控制;化學(xué)氣相沉積法所得到的薄膜與基體的附著力又較差,容易脫落;而磁控濺射法克服前面方法的缺點(diǎn),能夠獲得附著力好、膜厚均一的TiO2薄膜。本文目的主要是應(yīng)用DC(直流)磁控濺射設(shè)備在硅基底上制備TiO2減反射薄膜。應(yīng)用DC(直流)磁控濺射設(shè)備制備TiO2薄膜有以下優(yōu)點(diǎn):(1)能夠控制薄膜的化學(xué)計(jì)量比;(2)容易獲得高純度的金屬鈦靶材;(3)由于金屬鈦靶材是導(dǎo)體可以直接應(yīng)用到DC(直流)磁控濺射設(shè)備上,避免了應(yīng)用復(fù)雜、昂貴的RF(射頻)磁控濺射設(shè)備;(4)金屬鈦靶材易于加工成型和與磁控靶連接;(5)金屬鈦靶材是
7、熱的良導(dǎo)體,易于冷卻避免面的輝光放電顏色由粉紅變?yōu)樗{(lán)白色時(shí)或電壓穩(wěn)定在一固定值時(shí),表明氧化物已經(jīng)被除去;此時(shí),可以通氧氣進(jìn)行反應(yīng)濺射沉積,制備TiO2薄膜的工作參數(shù)見表1,在反應(yīng)濺射過程中靶表面的輝光顏色為粉紅或橘紅等顏色。薄膜的濺射速率由濺射時(shí)間和薄膜厚度來(lái)確定,薄膜厚度采用型號(hào)為ALTHA-500的臺(tái)階儀來(lái)測(cè)定;薄膜的反射率、折射率和消光系數(shù)由型號(hào)為n&kAnalyzer1200的n&k儀來(lái)測(cè)定;TiO2膜的晶體結(jié)構(gòu)用XRD進(jìn)行分析,它所用的X射線為CuK1射線。薄膜的表面型貌由SEM測(cè)定?！?/p>
8、———————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------了工作過程的不穩(wěn)定;(6)能夠在低溫
