射频磁控反应溅射制备Al2O3薄膜的工艺研究.pdf

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1、第0!卷第!期真空与低温!##1年1月S<@??:TU=ADH>8)@;35射频磁控反应溅射制备!"#$%薄膜的工艺研究祁俊路，李合琴（合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥!"###$）摘要：采用射频磁控反应溅射法，以高纯%&为靶材，高纯’!为反应气体，在不锈钢和单晶()基片上成功地制备了氧化铝*%&!’"+薄膜，并对氧化铝薄膜的沉积速率、结构和表面形貌进行了研究。结果表明，沉积速率随着射频功率的增大先几乎呈线性增大而后缓慢增大；随着溅射气压的增加，沉积速率先增大，在一定气压时达到峰值后继续随

2、气压增大而减小，同时随着靶基距的增大而减小；随着氧气流量的不断增加，靶面溅射的物质从金属态过渡到氧化物态，沉积速率也随之不断降低。,射线衍射图谱表明薄膜结构为非晶态；用原子力显微镜对薄膜表面形貌观察，薄膜微结构为柱状。关键词：射频磁控反应溅射；沉积速率；氧化铝薄膜；非晶态；表面形貌中图分类号：-./"文献标识码：%文章编号：0##123#4（1!##1）#!2##352#/&’$()**)**+,-.$/!"#$%+01/2134*5.’24!6/)+’$/’)!(+17)*&,++)’1/681

3、9:;<":=310>G@E"H*A@>;A>E;I);J@;>>G@;J=0>D>@,;@K>GH@FLCD+>AB;C"CJL=0>D>@#%MMMN=(B@;E）!OHFGEAFP%&!’"67)89)&:;<=>;?@@>;;9?&&AB>CD;)6>BEAFG:6=D8=><@6)I>;C?66>=)8H:>67DBD8;6<)8&>;;J;6>>&<8B;)&)@D8K<9>=;?E;6=<6>;L-7><&?:)8?:);67>6<=H>6<

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7、D;)6)D8=<6>；%&!’"67)89)&:;；<:D=C7D?;；;?=9<@>:D=C7D&DHAS引言氧化铝（%&’）薄膜因具有优良的物理化学性能，如机械强度和硬度高Q0R、惰性好、透光性好以及高的耐!"磨损性等，在机械、光学及微电子等许多领域有着广泛的应用前景Q!R，故对%&’薄膜的研究具有重要意义。!"%&!’"薄膜的制备方法有多种，主要有阳极氧化法，溶胶J凝胶法，直流反应溅射法，离子束辅助沉积法以及磁控反应溅射法等。磁控反应溅射法具有低温、高速的特点O可制备内应力小且结构致密的%

8、&’薄膜Q"R。!"但有关磁控反应溅射法制备%&!’"薄膜的工艺参数对沉积速率影响规律的研究报道还鲜见。另外，不同领域收稿日期：!##52#42#"L基金项目：安徽省自然科学基金（#"#//3#"）资助。作者简介：祁俊路（0$4#2），男，山东省单县人，硕士研究生，从事磁性和薄膜材料方面的研究。A1真空与低温第!"卷第"期的应用环境对#$"%&薄膜性能提出了不同的要求，而选择的工艺对于制备理想性能的薄膜至关重要。因而，要制备高质量且符合要求的#$"%&薄膜需要选择最佳工艺。作者采用