工艺参数对磁控反应溅射AlN薄膜沉积速率的影响

采用射频磁控反应溅射法，以高纯Al为靶材，高纯N。为反应气体，成功制备了氮化铝(AlN)薄膜。研究了N2气流量、射频功率、溅射气压等工艺参数对AlN膜沉积速率的影响规律。结果表明，随着N2气流量的增加，靶面溅射由金属态过渡到氮化态，沉积速率随之明显降低；沉积速率随射频功率的增大几乎成线性增大，随靶基距的增大而减小；随着溅射气压的增大，沉积速率不断增大，但在一定气压下达到最大值后，沉积速率又随气压不断减小。     

中频磁控反应溅射制备硅基氮化铝薄膜

利用中频磁控反应溅射技术,以高纯Al为靶材、高纯N2为反应气体,在Si(111)衬底上成功制备出氮化铝薄膜.通过X衍射分析和原子力显微镜测试发现:提高N2分压和升高衬底温度有利于AlN(110)的形成;随着衬底温度的改变,AlN薄膜的表面粗糙度也在变化,当衬底温度为230℃时,RMS表面粗糙度最小.实验结果表明:升高衬底温度有利于制备(110)面择优取向的AlN薄膜,退火是影响氮化铝薄膜表面粗糙度的重要因素.     

磁控反应溅射沉积AlN薄膜的制备工艺

采用反应磁控溅射的技术,利用高纯氮气和氩气混合气体在K9玻璃基片上沉积了AlN薄膜.通过正交实验,分析了工艺参数与沉积速率的关系.研究了氮气浓度对透过率的影响.实验结果表明:在各工艺参数中靶功率对沉积速率影响最大,靶功率为1.0 kW,氮气浓度控制在25%～35%时薄膜的性能良好,沉积速率为39 nm/min,薄膜在可见光区域平均透过率为90%.该薄膜可以广泛用于光学薄膜和压电薄膜材料.     

极板间距对反应溅射Ge_xC_(1-x)薄膜的影响

利用射频磁控反应溅射法,以Ar、CH4为原料气体,在较宽的工艺参数范围内制备出了GexC1－x薄膜,研究了极板间距对沉积的影响。结果表明,随极板间距的减小,沉积速率增大,薄膜的均匀性变差,薄膜中Ge／C的原子比增加.     

射频磁控反应溅射制备HfO2薄膜的工艺及电性能

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Hf为靶材、高纯O2为反应气体,成功地在p型硅衬 底上制备了高k栅介质HfO2薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分和电学性能进行了研究.结果 表明,薄膜沉积速率随射频功率增加而增大,随O2气流量增加而减小,随溅射气压增加呈先 增大后减小的趋势.制备的薄膜中Hf和O元素的原子浓度比基本符合化学计量比.研究了薄 膜的C-V特性;获得了O2流量、射频功率及退火温度对薄膜电学性能的影响规律.     

MPCVD法AlN基体上金刚石薄膜的制备

以丙酮和氢气作气源,采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)在AlN表面制备金刚石薄膜,并通过拉曼光谱(Raman),扫描电子显微镜(SEM)对沉积得到的金刚石薄膜进行表征.研究表明:直接在AlN表面沉积因金刚石的形核密度很低而很难得到连续的金刚石薄膜.利用金刚石微粉研磨AlN表面有利于金刚石形核密度的提高,Raman分析和电镜观察发现:所得的金刚石薄膜存在杂质和缺陷,没有明显的刻面特征,而且是由粒径较大的球状颗粒堆积而成.     

MPCVD法AlN基体上金刚石薄膜的制备

以丙酮和氢气作气源,采用微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）在AlN表面制备金刚石薄膜,并通过拉曼光谱（Raman）,扫描电子显微镜（SEM）对沉积得到的金刚石薄膜进行表征.研究表明：直接在AlN表面沉积因金刚石的形核密度很低而很难得到连续的金刚石薄膜.利用金刚石微粉研磨AlN表面有利于金刚石形核密度的提高,Raman分析和电镜观察发现：所得的金刚石薄膜存在杂质和缺陷,没有明显的刻面特征,而且是由粒径较大的球状颗粒堆积而成.     

直流和射频反应溅射CoTiO_2薄膜研究

通过直流对靶反应溅射和射频反应溅射工艺制备了系列磁性金属Co掺杂TiO2薄膜样品.通过原子力显微镜和磁力显微镜研究掺杂样品的结构,利用振动样品磁强计研究系列样品的磁性能,对比不同反应溅射方法制备薄膜的性质和结构.经研究发现,射频溅射法制备的样品表面致密程度优于直流溅射法,薄膜表面十分光滑,结构致密,饱和磁化强度略强,薄膜磁性的方向各向异性明显.     

溶胶凝胶生长(111)择优取向的MgO薄膜

用一种简单的方法制得MgO的前驱溶液并用溶胶凝胶法在Si（100）和Si（111）衬底上制备出（111）择优取向的MgO薄膜.使用X射线衍射曲线、摇摆曲线、原子力显微镜图来研究薄膜的微结构与基板取向、退火温度、薄膜厚度之间的关系.结果表明，在退火温度高于500℃时结晶，Si衬底的取向对MgO薄膜的取向没有显著影响.同时，退火温度的升高和薄膜厚度的增加都能使MgO（111）的择优取向性越来越好;Si的易氧化是导致镁醇盐经过高温分解结晶形成MgO（111）择优取向的主要原因.     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

磁控溅射沉积氮化铝薄膜中等离子体光谱研究

薄膜材料由于其优异的性能，应用日益广泛．薄膜生长过程的在线检测具有重要意义．为了研究等离子体发射光谱强度与气体流量的关系，对薄膜生长过程进行在线检测；应用等离子体发射监测仪（Plasma Emission Monitor）采集反应磁控溅射真空室中等离子体的发射光谱．对氮化铝薄膜沉积过程中等离子体发射光谱进行分析，结果显示氮的谱线强度和铝的谱线强度随着氮气流量的增大都有明显而且相同的转变点．通过理论模拟分析，得出以下结论：反应粒子光谱强度的转变反映了溅射模式转变点，并且通过直线拟合的方法找到转变点．实验结果与理论模拟分析取得了一致结果．     

磁控溅射法制备的不同衬底上的TiO_2薄膜

利用射频磁控溅射方法,分别在改变氧气含量和沉积时间的条件下在ITO玻璃、Si和Al/ITO玻璃衬底上沉积了TiO2薄膜,并利用拉曼光谱表征了2种条件下的TiO2薄膜的结构.研究表明：衬底材料、氧气含量以及沉积时间明显地影响了TiO2薄膜的结构.随着氧气含量的降低,沉积在ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由锐钛矿和金红石的混合结构转变为单一的金红石结构,而沉积在Si衬底上的TiO2薄膜的结构没有改变,并保持单一的金红石结构;随着沉积时间的增加,Al/ITO玻璃衬底上的TiO2薄膜由金红石结构转变为锐钛矿结构.     

Properties of Al-doped Copper Nitride Films Prepared by Reactive Magnetron Sputtering

Cu3N and Al Cu3N films were prepared with reactive magnetron sputtering method. The two films were deposited on glass substrates at 0.8 Pa N2 partial pressure and 100 ℃ substrate temperature by using a pure Cu and AI target, respectively. X-ray diffraction （XRD） measurements show that the un-doped film was composed of Cu3N crystallites with anti-ReO3 structure and adopted [111] preferred orientation. XRD shows that the growth of Al-doped copper nitride films （AlxCu3N） was affected strongly by doping AI, the intensity of [111] peak decreases with increasing the concentration of Al and the high concentration of Al could prevent the Cu3N from crystallization. AFM shows that the surface of AlCu3N film is smoother than that of Cu3N film. Compared with the Cu3N films, the resistivities of the Al-doped copper nitride films （AlxCu3N） have been reduced, and the microhardness has been enhanced.     

Preparation and characterization of transparent conductive zinc doped tin oxide thin films prepared by radio-frequency magnetron sputtering

High transparent and conductive thin films of zinc doped tin oxide (ZTO) were deposited on quartz substrates by the radio-frequency (RF) magnetron sputtering using a 12 wt% ZnO doped with 88 wt% SnO2 ceramic target.The effect of substrate temperature on the structural,electrical and optical performances of ZTO films has been studied.X-ray diffraction (XRD) results show that ZTO films possess tetragonal rutile structure with the preferred orientation of (101).The surface morphology and roughness of the films was investigated by the atomic force microscope (AFM).The electrical characteristic (including carrier concentration,Hall mobility and resistivity) and optical transmittance were studied by the Hall tester and UV- VIS,respectively.The highest carrier concentration of -1.144×1020 cm-3 and the Hall mobility of 7.018 cm2(V ·sec)-1 for the film with an average transmittance of about 80.0% in the visible region and the lowest resistivity of 1.116×10-2 Ω·cm were obtained when the ZTO films deposited at 250 oC.     

Optical characterization of ZnO thin films deposited by RF magnetron sputtering method

This study investigated the process parameter effects on the structural and optical properties of ZnO thin film using radio frequency (RF) magnetron sputtering on amorphous glass substrates. The process parameters included RF power and working pressure. Results show that RF power was increased to promote the crystalline quality and decrease ZnO thin film defects. However, when the working pressure was increased to 3 Pa the ZnO thin film crystalline quality became worse. At a 200 W RF power and 1 Pa working pressure, the ZnO thin film with an optical band gap energy of 3.225 eV was obtained. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50772006, 10432050)     

利用同质缓冲层溅射生长c轴择优取向氮化铝薄膜

采用射频反应磁控溅射技术，利用低温低功率下生长的氮化铝（AlN）作为缓冲层，在铟锡复合氧化物（ITO）玻璃衬底上制备出具有良好c轴择优取向的多晶AlN薄膜.采用X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）研究了缓冲层对薄膜结晶特性和表面形貌的影响.结果表明，该缓冲层在提高AlN薄膜结晶质量的同时，薄膜的表面粗糙度由19.1 nm减小到2.5 nm，使薄膜表面更为平滑、致密.剖面扫描电子显微镜（SEM）照片显示AlN晶粒呈高度一致的柱状生长体制.通过分析样品的透射光谱，计算得到AlN薄膜的折射率和消光系数分别为2.018 7和0.007 7.     

Preparation of Indium Tin Oxide Films on Polycarbonate substrates by Radio-frequency Magnetron Sputtering

1Introduction Indiumtinoxide(ITO)isadegeneraten typesemi conductingmaterialthathaswideapplicationsinoptics andoptoelectronics,suchasflatpaneldisplaydevices,antireflectioncoatings,pilotwindows,andheterojunction solarcells.Itselectricalopticalpropertieshave…     

不同磁控溅射模式膜厚均匀性研究

使用磁控溅射和非平衡磁控溅射方法，在玻璃基底上沉积钛膜。实验了在同等工艺条件下平衡和非平衡两种不同的工作模式对膜厚均匀性的影响。结果表明，靶基距是影响磁控溅射薄膜厚度均匀性的重要工艺参数，在一定范围内，随着靶基距的增大，膜厚分布均匀性有提高的趋势；磁场分布是影响两种磁控溅射膜厚分布差异的主要因素；非平衡磁控溅射膜厚均匀性随附加励磁线圈电流改变而变化。