薄膜实验指导书范文.doc

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1、薄膜实验指导书范文　　一、　　1、了　　2、学　　3、了　　二、　　1、薄点，击离能脱实现气体气体发生生离几种实验目的了解磁控溅射学会操作磁控了解影响薄膜基本原理薄膜制备过程溅射沉积是将离子引向离子能量合适脱离固体表面现在衬底上薄体的辉光放电体辉光放电需其中，p——生溅射需要超离子注入。　　溅种常用气体的实验射实验原理控溅射仪膜质量的因素程是一种物理气欲被溅射的靶适的情况下，在面，这些溅射出薄膜的沉积（电过程密切相需要的击穿电—腔体压力，超过一个阈值溅射过程中激的电离能见表原子HeliumNitroge薄膜制验一磁控素气相沉积法，利靶材。　　溅射过

2、在与靶材表面出来的靶材原如图1）。　　在关。　　电压bdVL——电极值能量，当能量激发产生的二表格1第1电24.58en14.53制备实验控溅射法制利用带有电荷过程是轰击粒面的原子碰撞原子带有一定在上述过程中图1logdpLLp∝+极间距，b——量较小时发生次电子可进一表格1电离能eV864指导书制备金属薄荷的离子在电粒子与靶原子撞过程中，靶定的动能沿着中，离子的产b+—常数。　　生反弹或表面一步与气体原第2电离能54.41629.601薄膜电场中加速具子之间能量传靶材表面原子着一定的发向产生过程与等面吸附，而能原子碰撞，引能eV具有一定动能传递的

3、结果。　　子将获得足够向射向衬底，等离子体的产能量较大时，引发电离或辉能的特在轰够的动从而生或会发辉光，对于100e不同图3轰击于以氩离子做eV,随能量线同的电离原子345keV离子所谓磁控溅击率和电离速OxygenArgon做为入射离子性增加；超过子，产额有所图2对不子射向银，铜溅射，就是通过速率，提高溅n13.6115.75子的情况，入射过750eV,产额所差异，其中稀不同材料溅射和钽靶时，溅过在靶材的周溅射效率。　　89射能量略大于额将略有增加稀有气体有较射产额与垂直溅射产额与轰周围和后面设25.11627.629于阈值时，产加；1000eV

4、时较大的溅射产直入射氩离子轰击离子原子设置磁场，限产额随能量的时产额最大产额。　　子的离子能子序数的函数限制二次电子的平方增加；（如图2）。　　数关系子于靶前面，超过选择增加有很多因素影响沉积薄膜的质量，包括电压、真空背底气压、氩气溅射气压、氧分压、流量大小、衬底温度，溅射方式，若是射频溅射，偏压的大小也有一定的影响。　　在制备薄膜时需要查阅资料获得各个参数，或者自行研究尝试，在表征测试后得到最好的实验条件。　　2、薄膜表征（　　（1）SEM扫描电子显微镜扫描电子显微镜（ScanningElectronMicroscopic）的制造是依据电子与物质

5、的相互作用。　　当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。　　同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。　　原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。　　（　　（2）XRDX射线衍射分析XRD即X-raydiffraction的缩写，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料

6、内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。　　X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。　　晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的粒子（原子、离子或分子）所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而使得散射的X射线的强度增强或减弱。　　由于大量粒子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。　　满足衍射条件，可应用布拉格公式2dsinθ=nλ。　　应用已知波长的X射线来测量θ角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析；另一个是应用已知d的晶体来测量θ角，从而计算出特征X射

7、线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。　　（　　（3）XRFX射线荧光光谱分析X射线荧光光谱分析(XRayFluorescence)，X射线管产生入射X射线（一次X射线），激发被测样品。　　受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。　　探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。　　然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。　　X射线照在物质上而产生的次级X射线被称为X射线荧光。　　（　　（4）方阻定义在一长为l，宽w，高d（即为膜厚）

8、，R=ρ*L/S（电阻定义式），此时L=l,S=w*d,故R=ρ*l/(w*d)=(ρ/d)*(l/w).令l=w于是定义