氮化铝光电功能薄膜的制备和特性分析.doc

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1、实验报告实验目的通过磁控溅射法在透明衬底上镀上一层具有光电功能的薄膜，如氮化铝，使用极值法对膜厚进行动态监控，并对薄膜某些光学参数进行测量，如透过率的测量，了解薄膜制备参数对光电特性的影响，以备掌握光电功能薄膜制备的相关知识并更好地运用到科技创新之中。实验原理磁控溅射系统是在一个真空室内，靶材作为阴极，，靶材下面放置1×10-2-1×10-1T的强力磁铁，电场与磁场相互垂直。靶材上面是挡板，用来阻止在辉光不稳定是，靶材原子溅射到基片，而污染基片。转盘是磁控溅射中不可缺少的器件，用来装载基片，基片充当阳极。溅射过程中常用惰性气体氩气（Ar）作为气体放电的载体。工作时充入0.1到10Pa压力的

2、Ar，在高压作用下，电子加速飞向靶材的过程中，与Ar气体发生碰撞，使Ar电离产生等离子体辉光放电。由于电场作用下，加速运动的二次电子受到洛伦兹力的影响，在磁场作用下围绕靶面作圆周运动，所以延长了电子运动的路径，增加了与Ar原子碰撞的几率，电离出来的大量氩离子在高压电场的作用下轰击靶材，发生能量交换，靶材原子得到能量脱离晶格束缚，从靶面溢出而飞向基片，然后沉积到靶面，完成镀膜。实验仪器磁控溅射镀膜机、计算机、载玻片、光学透过率测量仪实验步骤1、将洁净的载玻片和靶材放在磁控溅射镀膜机的转盘上并密封，打开磁控溅射镀膜机开关，将镀膜室抽成真空状态。2、对载玻片进行镀膜。3、关闭磁控溅射镀膜机，用镊

3、子取出镀膜后的载玻片，装入专用袋中保存。4、打开光学透过率测量仪，将镀膜后的载玻片放入仪器内。打开计算机程序，对载玻片镀膜进行透过率测量，保存数据。实验注意事项1、靶材应当有相当的纯度和均匀的密度并在使用时保持洁净。2、基片应与靶材平行，因为在于靶材不同的距离上金属蒸汽的密度、温度情况、磁力强度等镀膜条件是不同的，若不平行，则可能导致膜开裂、翘曲等问题。3、基片表面应洁净，表面的洁净度直接影响镀膜的均匀性、附着强度。4、真空室内应保持相应的洁净度，不能有灰尘、金属屑等。5、腔内温度应自然降至室温。实验结论与分析上图为氮化铝膜基片的光透过率。由图可知，该基片对可见光的透过率均在80%以上，对

4、500-700nm的可见光的透过率高达90%以上。说明该镀膜的透光性能良好。