直流磁控溅射制备tin_xo_y薄膜的性能研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------直流磁控溅射制备TiN_xO_y薄膜的性能研究第４５卷第１期真空２００８年１月ＶＡＣＵＵＭＶｏｌ．４５，Ｎｏ．１Ｊａｎ．２００８直流磁控溅射制备ＴｉＮｘＯｙ薄膜的性能研究＊陈尔东，王聪，杨海刚，朱开贵（北京航空航天大学凝聚态物理与材料物理研究中心，北京１０００８３）摘要：利用直流磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了ＴｉＮｘＯｙ薄膜样品，研究了溅射过程中电

2、压与Ｎ２流量之间的迟滞效应，通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、四探针电阻仪等测试手段表征ＵＶ－Ｖｉｓ分光光度计、了样品的物相、光吸收谱、电阻等性能。结果表明：随着Ｎ２含量的提高和薄膜厚度的增加，ＸＲＤ显示薄膜样品出现明显的衍射峰，吸收光谱向可见光方向展宽至５００ｎｍ，电阻随着Ｎ２含量的提高呈逐渐下降的趋势。关键词：ＴｉＮｘＯｙ；直流磁控溅射；迟滞回线；吸收光谱中图分类号：ＴＢ４３；Ｏ４８４文献标识码：Ａ——————————————————————————————————————----------------------------------

3、--------------------------------------------------------------文章编号码：１００２－０３２２（２００８）０１－００６０－０４ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｉＮｘＯｙｆｉｌｍｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙＤＣｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇＣＨＥＮＥｒ－ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧＣｏｎｇ，ＹＡＮＧＨａｉ－ｇａｎｇ，ＺＨＵＫａｉ－ｇｕｉ（ＣｅｎｔｅｒｏｆＣｏｎｄｅｎｓｅｄＭａｔｔｅｒａｎｄＭａｔｅｒｉａｌＰｈｙｓｉｃｓ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ

4、）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｉＮｘＯｙｔｈｉｎｆｉｌｍｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｏｎｇｌａｓｓｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｂｙｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ（ＤＣ）ｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ．ＴｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｅｆｆｅｃｔｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄＮ２ｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｏｐｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｆｉｌｍｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸ－ｒａｙｄｉｆ

5、ｆｒａｃｔｉｏｎｆｏｒ５００ｎｍｉｎｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＮ２ｆｌｏｗｒａｔｅ．（ＸＲＤ），ＵＶ－Ｖｉｓｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｒａｎｄｆｏｕｒ－ｐｒｏｂｅｖｏｌｔｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔ

6、ｈｅｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｐｅａｋｓｂｅｃｏｍｅｃｌｅａｒｅｒａｎｄｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｅｄｇｅｏｆｔｈｉｎｆｉｌｍｓｅｘｔｅｎｄｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＮ２ｆｌｏｗｒａｔｅａｎｄｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｉＮｘＯｙ；ＤＣｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ；ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐｓ；ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍ由于ＴｉＮｘＯｙ有特殊的光学、电学性质，突出的机械性能和化学稳定性，在过去的几年里，引起科研工作者的高度重

7、视并对其进行了广泛的研究［１￣４］。物理气相沉积被认为是制备ＴｉＮｘＯｙ薄膜最佳的方法之一，这种方法实现了Ｎ、Ｏ比例的可调，并使在相对低的沉积温度下制备高或低密度、大面积的均匀薄膜成为可能［５￣６］。但是反应溅射的成膜过程与众多的工艺参数有关，研究其相互关系至关重要。例如“迟滞回线”就是一个至今研究还不十分深入，但又严重影响反应溅射技术应用和成膜质量的物理现象［７］。本文中，我们利用直流磁控溅射技术，用分析讨论。１实验——————————————————————————————————————----------------------

8、--------------------------------------------------------------------------溅射沉积实验是在沈阳真空仪器厂生产的ＪＧＰ－３５０Ｃ型超高