氧流量对磁控溅射ZrO_2薄膜光学性能的影响

采用反应磁控溅射法在k9玻璃基底上沉积ZrO2薄膜。用轮廓仪、椭圆偏振仪和分光光度计,分别测试薄膜的厚度、折射率、消光系数和透过率,研究了不同氧流量对薄膜沉积速率和光学特性的影响。结果表明:随着氧气流量增加到22～24mL/min(标准状态下)时,沉积速率从6.8nm/s下降到2.5nm/s,并趋于稳定;在入射波长630nm处,薄膜的折射率为1.95,消光系数小于10-5;在可见及近红外波段,薄膜平均透过率高于80%。

离子束反应溅射沉积SiO_2薄膜的光学特性

主要研究采用离子束反应溅射(RIBS)制备SiO2薄膜的折射率、消光系数、化学计量比与氧气在氩氧混合工作气体中含量及其沉积速率的关系。研究结果表明:RIBS制备的SiO2薄膜在0.63μm处折射率n=1.48,消光系数小于10-5;随着沉积速率的增加,薄膜的折射率和消光系数随之变大,当沉积速率超过0.3 nm/s,即使是在纯氧环境溅射,折射率值也不低于1.5;通过对红外透射光谱的主吸收峰位置研究得到沉积的SiO2薄膜为缺氧型,化学计量比不超过1.8,且红外吸收峰位置和SiO2折射率存在对应关系,因此在不加热衬底情况下使用RIBS制备SiO2薄膜时,会限制沉积速率的提高。

提高Ni-Cr合金薄膜电阻稳定性的工艺研究

目的通过改变沉积Ni-Cr合金薄膜厚度、增加保护薄膜及梯度升温热处理工艺,获得电阻稳定性良好的合金薄膜。方法采用离子束溅射镀膜工艺,沉积160、230、300 nm厚的合金薄膜,并沉积200 nm厚的Si O2保护薄膜,采用梯度升温的方式对薄膜进行真空热处理。通过安捷伦数字繁用表测试试件热处理前后阻值的大小,通过差值计算出阻值变化量,并进行薄膜电阻稳定性研究。结果与160 nm厚的合金薄膜的电阻变化相比,将厚度提高到300 nm,热处理前后阻值的变化从25?减小到2?。与没有保护膜的合金薄膜热处理前后的阻值变化相比,增加保护膜的阻值从76?减小到25?。与直接升温的薄膜热处理工艺相比,采用阶梯升温的方式进行薄膜热处理的薄膜电阻从46?减小到了25?,薄膜电阻稳定性提高。结论合金膜厚的增加可减小薄膜的边界和杂质效应,有利于提高薄膜的电阻稳定性。增加保护薄膜可阻止外界环境中水汽等对薄膜的影响,阶梯升温方式有利于薄膜残余应力的充分释放,可提高薄膜电阻的稳定性。

基于离子束溅射法制备的负温度系数Mn_(1.56)Co_(0.96)Ni_(0.48)O_(4)薄膜热敏电阻

随着当前传感器的小型化和集成化趋势热敏薄膜材料受到广泛关注。为制备电阻率低、温度性能稳定的负温度系数(NTC)热敏电阻,以Mn_(1.56)Co_(0.96)Ni_(0.48)O_(4)为研究对象,通过离子束溅射法在硅晶圆上制备热敏电阻薄膜,使用真空退火炉进行退火,成功制备出热敏电阻。采用扫描电子显微镜(SEM)对样品结构和形貌进行表征,并用恒温槽、数字万用表等对样品进行电学性能测试。结果表明采用离子束溅射法可以获得粒径小、致密和均匀性好的低电阻率热敏电阻薄膜,薄膜电阻率降低至2.18×10^(-3)Ω·cm,25℃下电阻为81.635Ω,在0~100℃测试温区内,制备的热敏薄膜材料具有明显的负温度特性。