本站原创
摘要：二氧化锆薄膜具备其它第ⅣB族金属氧化物薄膜所不具备的很多优良性能。尤其二氧化锆薄膜的某些卓越的光学特性，比如在很宽的波谱范围内的光子吸收效率很低，光学损伤阈限很高等，使其在滤光器、分光镜、增透膜和增反膜等光学元器件中得到广泛运用。另外，ZrO_2薄膜其它方面的优良性能使其在纳米材料、记忆材料、多层膜复合材料以及微电子材料等领域都有很广泛地运用。所以制备出高质量的二氧化锆薄膜并探讨其特性具有很现实的重要作用。本论文在国产OLED多功能多元镀膜系统中采取射频磁控溅射法，选取纯度为99.9%的二氧化锆靶材，通过多次转变工作气体总压强和氧氩流量比等溅射工艺条件在普通玻璃基底上沉积ZrO_2薄膜。最终在工作气体总压强为1.0Pa，基底温度为150℃，溅射功率为240W的工艺条件下制备了具有优良择优取向的ZrO_2薄膜。将制备的高质量薄膜样品分别在700℃和800℃的条件下退火处理30min。并利用D/max-rB型X射线衍射仪对700℃、800℃退火前后的ZrO_2薄膜进行浅析，结果表明二氧化锆有其择优生长的方向，经过800℃退火处理后薄膜的颗粒有所增大，结晶性更好。用Nano Scope Ⅲ型原子力显微镜分别对700℃和800℃退火前后的ZrO_2薄膜表面进行扫描，结果表明700℃退火后薄膜表面没有显著变化，二氧化锆晶粒尺寸比较小，800℃退火后薄膜表面相对平整，晶粒尺寸也相对变大，晶粒重新结晶，薄膜结晶度更好。用U-3900型紫外分光光度计测试800℃退火前后的薄膜透光率，观测透射谱发现二氧化锆薄膜在波长约为250nm~600nm范围内透射率相对较高，在波长约为260nm时，透射率曲线出现峰值，而且退火后，透射率有所增大。利用FEISirion扫描电子显微镜对薄膜样品进行成分浅析，以能谱图中得出样品中O元素和Zr元素比例接近2:1。通过这一系列的实验得出了射频磁控溅射法制备ZrO_2薄膜的最佳工艺，并经过800℃退火改善了薄膜的透光率。关键词：射频磁控溅射镀膜论文二氧化锆薄膜论文薄膜结晶度论文透射率论文
摘要5-6
Abstract6-10
第1章 绪论10-16
1.1 课题背景和作用10-12
1.2 国内外 ZrO_2薄膜的探讨近况12-14
1.3 课题探讨的主要内容14-16
第2章 ZrO_2薄膜论述基础及制备策略16-24
2.1 ZrO_2薄膜结构和性质16-19
2.2 ZrO_2薄膜的制备策略19-23
2.2.1 溅射法19-20
2.2.2 电子束蒸镀法20-22
2.2.3 电化学沉积法22
2.2.4 溶胶-凝胶法22-23
2.3 本章小结23-24
第3章 射频磁控溅射 ZrO_2薄膜及表征24-37
3.1 射频磁控溅射论述基础24-29
3.1.1 射频磁控溅射(RF Magnetron Sputtering)24-26
3.1.2 辉光放电26-27
3.1.3 溅射率27-29
3.1.4 溅射原子的状态29
3.2 实验装置及操作流程29-32
3.3 ZrO_2薄膜的表征技术32-35
3.3.1 X 射线衍射技术(XRD)32-34
3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)34-35
3.3.3 原子力显微镜(AFM)35
3.4 本章小结35-37
第4章 ZrO_2薄膜的测试及结果浅析37-46
4.1 溅射工艺对 ZrO_2薄膜的影响37-40
4.1.1 工作气体总压强对 ZrO_2薄膜的影响37-39
4.1.2 氧氩流量比对 ZrO_2薄膜的影响39-40
4.2 退火处理对 ZrO_2薄膜的影响40-45
4.2.1 ZrO_2薄膜表面的 XRD 浅析40-42
4.2.2 薄膜成分能谱浅析42
4.2.3 薄膜表面结构浅析42-44
4.2.4 ZrO_2薄膜的透射率浅析44-45
4.3 本章小结45-46
结论46-47