(1)工作参数有大的动态调节范围,薄膜生长的速度和厚度容易控制,容易实现自动化控制。
(2)对磁控靶的几何形状没有设计上的限制,以保证大面积薄膜的均匀性。
(3)薄膜没有液滴颗粒物的问题,明显优于激光脉冲沉积技术。
(4)通过直流或射频磁控溅射,可以生成纯金属或配比精确恒定的合金薄膜,以及氧化性气体参与的反应溅射。
在用磁控溅射法镀膜时,由于钦片表面不光滑,薄膜阶梯性不明显,因而主要使用硅片来研究磁控溅射法镀膜对薄膜厚度和表面微观情况。在溅射功率为150 W的情况下,当溅射时间分别为1 h、1.5 h、2 h时,氢氧比分别为20:1、10:1通过对比不同条件下的薄膜厚度情况,发现在硅片上镀得的二氧化钦薄膜在溅射时间1 h、溅射功率150 W,以及氢氧比为20: 1的条件下厚度最接近理想数值,如图1,而其他溅射条件下镀得的薄膜厚度均与理想厚度偏差较大。同时对溅射条件氢氧比分别为20:1、10:1、3:1,溅射时间均为1h,溅射功率均为150 W的二氧化钦薄膜进行SEM检测,得到同一条件下经过退火处理与非退火处理的薄膜颗粒图像。对比SEM图像可得:在不同溅射条件下制备的薄膜颗粒饱满度不同,其中在氢氧比为20:1,且未做退火处理的条件下制得的薄膜颗粒饱满度最高,其他条件下制得的薄膜颗粒不明显,效果不理想。
董昊等人在二氧化钦薄膜的光催化性研究中,设置实验条件为氧、氢比例为1:2、基板温度较高、溅射总气压在1.5~3. 0 Pa之间所制备的TiO2薄膜结晶性好,在紫外光照射后具有良好的光催化性,而且随着薄膜厚度的增加,光催化性增强。张利伟等人在研究中得出:当在退火温度650℃时,溅射40 min,且溅射电流为0. 7A、氧氢比1:3、溅射气压0. 3 Pa时,制得结晶良好的锐钦矿结构TiO2薄膜。图2是其在不同气压下样品经650℃退火后得到的XRD谱图。
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