TiO_2薄膜成分和结构分析及其对折射率的影响

在硅衬底上利用电子束蒸发沉积了TiO2薄膜,利用椭圆偏振仪测量了不同沉积温度下的TiO2薄膜的折射率,发现其折射率随着沉积温度的升高而升高。利用X射线衍射(XRD)仪对这些薄膜的结构进行表征,发现折射率高的样品其结晶化程度也高。利用X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶红外吸收谱(FT-IR)相结合的方法对薄膜的成分进行分析,发现内部存在低价态的钛氧化物,使薄膜的折射率明显低于固体块材料的折射率。

氧气氛退火对TiO_2薄膜结构和成分的影响

采用电子束蒸发在硅衬底上制备TiO2薄膜,并在氧气氛下进行退火处理。分别使用X射线衍射仪和椭圆偏振仪分析退火前后以及不同退火温度下薄膜样品的结构、成分和折射率,研究氧气氛下进行退火对薄膜结构、成分和折射率的影响。结果表明:氧气氛下退火能够有效地改善薄膜缺氧的问题,提高TiO2薄膜的质量。

利用电子束蒸发制备高K介质TiO_2薄膜

利用电子束蒸发在不同的衬底温度和蒸发束流下制备了TiO_2薄膜,利用椭圆偏振仪测出了不同工艺条件下薄膜的厚度和折射率;利用高频CV曲线研究了制备工艺条件对TiO_2薄膜的电容特性的影响,发现衬底温度和蒸发束流严重影响TiO_2薄膜的CV曲线特性;最后利用XPS(X射线能谱)和FI—IR(傅立叶红外吸收)相结合的方法对TiO_2薄膜的成分进行了分析,发现在与硅交界处存在一个亚稳态的过渡层,其成分是低价态的TiO_x(x<2)和SiO_y(y<2).