直流磁控溅射制备锐钛矿TiO2薄膜生长速率的研究及其在多层膜制备中的应用

作者：王朝勇; 李伟; 王凯宏; 李宗泽; 刘志清; 余晨生; 王新练; 王小妮; 吴昊; 马培芳

来源：真空, 2020, 57(05): 19-23.

DOI：10.13385/j.cnki.vacuum.2020.05.05

• 磁控溅射
• 锐钛矿TiO2
• 溅射速率
• 椭偏法

利用直流磁控溅射技术(DCMS)制备锐钛矿TiO2薄膜,研究了工艺参数中的衬底温度、压强和溅射功率对TiO2薄膜的沉积速率的影响,利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和椭圆偏振光测试仪表征了样品的表面形貌、结构和膜厚,实验结果表明:利用DMS制备薄膜为单一的的锐钛矿结构,表面组成颗粒均匀。随着沉积温度的增加,薄膜的沉积速率从100℃的2.16nm/min增加至400℃的4.03nm/min;压强增加,薄膜的沉积速率降低,0.75Pa、1.5Pa和3.0Pa条件下的沉积速率分别为4.48nm/min、3.18nm/min和2.42nm/min;溅射功率增加,沉积速率提高,100W、295W和443W对应的沉积速率分别为2.95nm/min、3.18nm/min和7.50nm/min。最后用TFC膜系设计软件在玻璃基底上设计了双层TiO2薄膜,利用设计结果制备了薄膜,实验值和理论设计结果非常吻合。

• 单位
  数理学院; 农业科学院; 河南城建学院