氧化薄膜的表面形态和光学特性 通过磁铁喷射产生氧化薄膜
José de Jesús Araiza1,2, Leo Álvarez-Fraga1, Raúl Gago1
1Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 12, 2023
概括
对氧化膜的直流喷射揭示了阴极功率的增加导致了更多的晶体结构和像山一样的表面形态. 这些富含氧气的薄膜具有良好的光学性能,折射率接近散装值.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 薄膜沉积的情况
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 氧化 (HfO2) 是光学和电子应用中至关重要的材料.
- 控制HfO2薄膜的性能对于设备的性能至关重要.
- 直流反应磁铁子喷雾为薄膜制造提供了一种多功能方法.
研究的目的:
- 调查阴极功率对HfO2膜特性的影响.
- 分析喷射功率对化学成分,结构和光学特性的影响.
- 了解沉积参数与薄膜形态学的关系.
主要方法:
- 在蓝宝石和基板上对HfO2薄膜进行直流反应磁铁喷射.
- 使用X射线衍射 (XRD),能量分散X射线分析 (EDX) 和富里埃变换红外光谱法 (FTIR) 的表征.
- 通过原子力显微镜 (AFM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 进行形态和地形分析.
- 使用光谱圆测量 (SE) 的光学属性评估.
主要成果:
- 电影从无形转变为纳米晶体,随着阴极功率的增加.
- EDX证实了沉积膜中的富含氧的成分.
- 在AFM和SEM中,在更高的喷射功率下显示了形和泡,这表明了压力.
- 光学性能包括~80%的可见透射率和1.85-1.92.9的折射率.
- SE揭示了与富含氧气的自然相关的薄膜多孔性.
结论:
- 阴极功率显著影响HfO2膜的结晶性,形态和光学特性.
- 观察到的土形成和孔隙性归因于应力和氧含量.
- 喷过程产生具有适合光学应用的性能的HfO2膜.
