资源描述：
《afm分析磁控溅射法制备的tio_纳米薄膜》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------AFM分析磁控溅射法制备的TiO_2纳米薄膜第27卷第1期 武 汉 化 工 学 院 学 报 Vol.27 No.12005年01月J. Wuhan Inst. Chem. Tech.Jan. 2005文章编号:10044736(2005)01005204AFM分析磁控溅射法制备的TiO2纳米薄膜林志东1,刘黎明1,2(1.武汉化
2、工学院材料科学与工程学院,湖北武汉430074;2.北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100022)摘 要:采用磁控反应溅射法,在室温条件下制备了TiO2纳米薄膜,用原子力扫描显微镜(AFM)分析考察了溅射功率、溅射时真空室压力等工艺参数对薄膜结晶状态、晶粒尺寸的影响.实验结果表明,在室温下,只有溅射功率大于100W以上时,才能形成粒子结晶完全的纳米薄膜,随着溅射功率的增加,真空室溅射气压的降低,薄膜中TiO2粒子尺寸显著增大;随着溅射时间的延长,薄膜厚度增加.并根据溅射薄膜的成膜机理,讨论了实验工艺参数对薄膜微
3、结构的影响.关键词:磁控溅射;AFM;TiO2薄膜中图分类号:O484.5文献标识码:A——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------0 引 言二氧化钛薄膜是一种在可见光区具有高透过率、高折射率,能材料,其在光催化、方面有广泛的应用[1～4].2.目前制备TiO2、CVD法、.56M300W,样品制备
4、1cm×1c1cm的氧化锡铟(ITO).:先用硝酸浸泡石英10min,再用去离子水反复冲洗,然后依次用丙酮、乙醇浸泡,超声波清洗,以除去表面的各种污染物.ITO玻璃片直接用去离子水、丙酮、乙醇浸泡,超声波清洗.表1为磁控射频反应溅射系统制备Ti.O2薄膜的基本工艺参数表1 溅射系统工艺参数Table1 Experimentalparametersofsputteringequipment实验参数本底真空度靶材靶与基片间距基底温度溅射气体流量比溅射功率数据5×10-4TiO2薄膜的特性可以通过热处理,掺杂等方法来改变.目
5、前国内多采用溶胶—凝胶法制备TiO2薄膜.采用溶胶—凝胶法制备薄膜的工艺简单易行,但制备出来的薄膜不够均匀,不够致密,附着力差,膜层易脱落,难以适应长期、循环应用.而用磁控溅射法制备的薄膜,膜层结构均匀、致密,光学性能优良,薄膜与基底材料附着牢靠,因此在抗反射涂层、多层光学涂层、光波导以及自洁净表面,抗菌涂层等方面的应用有着明显的优势[5].——————————————————————————————————————----------------------------------------------------
6、--------------------------------------------在溅射法制备纳米薄膜的工艺中,溅射气压、溅射功率、溅射时间、基底温度等对薄膜性能有重要影响.纳米薄膜中,纳米粒子尺寸和薄膜厚度对薄膜光学性能的影响最大,本文对射频溅射法中溅射功率、溅射气压等参数对TiO2薄膜纳米粒子的尺寸的影响进行了AFM表征分析,并给出了溅射气压、溅射功率对纳米粒子尺寸的影响规律.Pa钛靶纯度99.99%,直径10cm70mm室温5qv(Ar)??qv(O2)=50??20～300W TiO2薄膜的AFM分析在
7、OmicronUHVSTM??AFMCompactLab多功能表面分析仪上进行,仪器水平分辨率0.1nm,垂直分辨率0.01.nm,实验测定在大气环境下进行,采用接触模式薄膜面电阻率采用广州半导体研究所生产SY4型四探针测试仪测定.2 结果与讨论2.1 溅射功率对薄膜内粒子粒径的影响1 实验部分TiO2薄膜沉积装置为自制的磁控溅射仪,射收稿日期:20040428作者简介:林志东(1970——————————————————————————————————————-----------------------------
8、-------------------------------------------------------------------在保持真空室压强4Pa,氩气与氧气流量比为50mL??min∶5mL??min,基底温度为室温,溅射时间30min的条件下,改变射频源的溅射功),男,湖北黄冈人,博士.研究方向:纳米材料与纳米薄膜.
