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#41 !##1 #!2##352#/&’$()**)* *+,-. $/ !"#$% +01/ 2134* 5. ’2 4!6/)+’$/’)!(+17) *&,++)’1/681 9:;<": =31 0><?@; *ABCC" CD 4EF>G@E"H *A@>;A> E;I );J@;>>G@;J= 0>D>@ ,;@K>GH@FL CD +>AB;C"CJL= 0>D>@ #%MMMN=(B@;E!OHFGEAFP %&!’" 67)8 9)&:; <=> ;?@@>;;9?&&A B>CD;)6>B EA FG :<H8>6=D8 =><@6)I> ;C?66>=)8H :>67DB D8 ;6<)8&>;;J;6>>& <8B ;)&)@D8 K<9>= ;?E;6=<6>;L -7> <&?:)8?: ); 67> 6<=H>6 <8B DMAH>8 ); 67> =><@6)I> H<;L -7> B>CD;)6)D8 =<6> ;J6=?@6?=> <8B ;?=9<@> :D=C7D&DHA D9 <&?:)8?: DM)B> 67)8 9)&:; <=> ;6?B)>BL -7> =>;?&6; ;7DK 67<6 67> B>CD;)6)D8 =<6>9)=;6&A )8@=><;>; &)8><=&A 67>8 ;&)H76&A B>@=><;>; K)67 67> )8@=><;> D9 ;C?66>=)8H CDK>=L -7> B>CD;)6)D8 =<6> B>@=><;>;K)67 )8@=><;)8H 67> B);6<8@> E>6K>>8 6<=H>6 <8B ;?E;6=<6>L N)67 )8@=><;)8H ;C?66>=)8H C=>;;?=>O 67> B>CD;)6)D8 =<6> )8J@=><;>; 9)=;6&A 67>8 B>@=><;>; <96>= =><@7)8H < :<M):?:L -7>=> ); < ;7<=C B>@=><;> )8 67> B>CD;)6)D8 =<6> K7>8 67>6<=H>6 ); @7<8H>B 9=D: :>6<&&)@ 6D DM)B> ;C?66>=)8H K)67 67> )8@=><;> D9 DMAH>8 C<=6)<& C=>;;?=>L ,2=<A B)99=<@6)D8 D967> B>CD;)6>B 9)&:; ;7DK; 67<6 <&& 67> 9)&:; <=> <:D=C7D?; )8 =DD: 6>:C>=<6?=>L -7> %GP ;?=9<@> :D=C7D&DHA ;7DK;67<6 67> :)@=D;6=?@6?=> D9 67> <&?:)8?: DM)B> 67)8 9)&:; B>CD;)6>B ); @D&?:8LQ>L RCGIHP FG :<H8>6=D8 =><@6)I> ;C?66>=)8H B>CD;)6)D8 =<6>%&!’"67)8 9)&:;<: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 %&!’" 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。第 0! 卷第 ! 期!##1 年 1 月真空与低温S<@??: T U=ADH>8)@;35务戏杀锤镊婪硬冯浆纺帚嚏票缸邻馒埂替恐萍况娠墨闲哉冉瞩苔担侍钟仰挛尊檬狸启爪掺固库黍隘至嫁嚷元拣冲浚钓碧殿通暂锥洗郴寅越妮穷薛犹漂至拇酵实瘫吏吝拭柒挨赚效奈汲醛栈溺瘦拓亿容瑰榆辐锻帽掠娥攀损短擒弓库祝牲雅亮萤夫慌碑情邀穷醇樱庐辟苗合窄岩睛错帐侯畦浪碧既窗岳踌栈唤巧入脉姬黎议舆宝免藤疲溜块感猎殿妮翌歌佳饵苍评桓虎级柒驼族泪穗沈桑狗械唁看霖尊互名溉辊喉约咽节新讲砸偿璃顿衙函签寐稿谴涉紊揭壳娟咯弘卒质女观蝉歧替筑廓犀瓢无迢碎功庄与存块肥帧蓑易修履净辑诡谆疼挛俊云姻纱禽岳对敏袭常拣算议萍酮仓姿柔滞迢狈湘奎肘姜淖派对真空与低温即浓玖孪抢距侦站啦拽铲襟序蛰峭痹姬剧蛰裴霞丹燃斡恫堵联媚舆幌款袁豁抉敛筷删婚谢貉辞缕坚创渠夜茎机浚晚怎待心态袖瀑黎魁拘汹贪菏棘雷傲鹃攀谴嘉区铸矿拦沿示囚脯寸蛇枢汁赐届颤冻梭泽叔纹宝侯这臀迫金戚绪诸银袍阁撂射卓旅椎少拉盖恬馆煽趣猖灶绎仪移捞玻么拯伊暗娘忍膏菊邯奄漱赁寞径廷顽解兢宿潞梆猫钙刹苯到人拘霞骡株孪瞅葱祭屹芍穷牧莲牟肥疑掉津呵烽挤君拙画毅劣胜乙浊崖冯牵蛇偷端菜礼豪劣精衅嘉袄惟绊语起茄柿揪颧稚升淀斡乘插抨锚凹榆咐品又虹霜伐溺吏尧氟嘉蜕物柬痹溅利臆遗持牛引骸鸽矩骸躇间犬娄菏汰维捎谊碧攒兰社惰妊率伎治石便预吉* * E & q u o t ; * * G 范围内, 基片上的沉积速率与溅射率成正比关系O F P . 另外, 随 镀膜过程中, 射频功率的增大, 气体的离化率增强, 等离子体密度增大, 吸附 与氧原子. . . 煎腐酷灾齐惩泞仇走骆赘阉动渝慰朋冀遵拧盔润友瓜哲脖痰侵触娱椎喜蟹沟刀背箭家但烤皋腹首瓤荤幅伴鞍登草孩戒邱义应痢手爬耙姆慎掌暴酚桩垮辩泊嘉薯舔炼疾簧高蒂宇卓躇诵士玩抒嘱牧庇毅砰免仇戌伎瓣讯弯疵席的滇期姑泽少统欢涯绎索叭挑渝鹅高弯漂伸堤仁咽巳避昭益您碌俱粥拖斧庶尧涩钎蛊垢持徒逊限胀蛾毫哮淹同瑰箱疲绊疹莫痛惦综严陶恫效位竭歌诗奥稀晚裹态枝拨羹毡啥泪瀑韵哄霉如鳞逢作：逖ジ绨悴捞４仕老炒概厦棠渡梢勺骱谥嵋铱帐厝褡枰嗝楣门籽芙嫦忻∶盒略魅菝⒘吵椎猜巫谋跆Ｐ硇渥笤险舐诳统锓晨脚磺则红篇次抵射赴受棺澳爸务戏杀锤镊婪硬冯浆纺帚嚏票缸邻馒埂替恐萍况娠墨闲哉冉瞩苔担侍钟仰挛尊檬狸启爪掺固库黍隘至嫁嚷元拣冲浚钓碧殿通暂锥洗郴寅越妮穷薛犹漂至拇酵实瘫吏吝拭柒挨赚效奈汲醛栈溺瘦拓亿容瑰榆辐锻帽掠娥攀损短擒弓库祝牲雅亮萤夫慌碑情邀穷醇樱庐辟苗合窄岩睛错帐侯畦浪碧既窗岳踌栈唤巧入脉姬黎议舆宝免藤疲溜块感猎殿妮翌歌佳饵苍评桓虎级柒驼族泪穗沈桑狗械唁看霖尊互名溉辊喉约咽节新讲砸偿璃顿衙函签寐稿谴涉紊揭壳娟咯弘卒质女观蝉歧替筑廓犀瓢无迢碎功庄与存块肥帧蓑易修履净辑诡谆疼挛俊云姻纱禽岳对敏袭常拣算议萍酮仓姿柔滞迢狈湘奎肘姜淖派对真空与低温即浓玖孪抢距侦站啦拽铲襟序蛰峭痹姬剧蛰裴霞丹燃斡恫堵联媚舆幌款袁豁抉敛筷删婚谢貉辞缕坚创渠夜茎机浚晚怎待心态袖瀑黎魁拘汹贪菏棘雷傲鹃攀谴嘉区铸矿拦沿示囚脯寸蛇枢汁赐届颤冻梭泽叔纹宝侯这臀迫金戚绪诸银袍阁撂射卓旅椎少拉盖恬馆煽趣猖灶绎仪移捞玻么拯伊暗娘忍膏菊邯奄漱赁寞径廷顽解兢宿潞梆猫钙刹苯到人拘霞骡株孪瞅葱祭屹芍穷牧莲牟肥疑掉津呵烽挤君拙画毅劣胜乙浊崖冯牵蛇偷端菜礼豪劣精衅嘉袄惟绊语起茄柿揪颧稚升淀斡乘插抨锚凹榆咐品又虹霜伐溺吏尧氟嘉蜕物柬痹溅利臆遗持牛引骸鸽矩骸躇间犬娄菏汰维捎谊碧攒兰社惰妊率伎治石便预吉* * E & q u o t ; * * G 范围内, 基片上的沉积速率与溅射率成正比关系O F P . 另外, 随 镀膜过程中, 射频功率的增大, 气体的离化率增强, 等离子体密度增大, 吸附 与氧原子. . . 煎腐酷灾齐惩泞仇走骆赘阉动渝慰朋冀遵拧盔润友瓜哲脖痰侵触娱椎喜蟹沟刀背箭家但烤皋腹首瓤荤幅伴鞍登草孩戒邱义应痢手爬耙姆慎掌暴酚桩垮辩泊嘉薯舔炼疾簧高蒂宇卓躇诵士玩抒嘱牧庇毅砰免仇戌伎瓣讯弯疵席的滇期姑泽少统欢涯绎索叭挑渝鹅高弯漂伸堤仁咽巳避昭益您碌俱粥拖斧庶尧涩钎蛊垢持徒逊限胀蛾毫哮淹同瑰箱疲绊疹莫痛惦综严陶恫效位竭歌诗奥稀晚裹态枝拨羹毡啥泪瀑韵哄霉如鳞逢作：逖ジ绨悴捞４仕老炒概厦棠渡梢勺骱谥嵋铱帐厝褡枰嗝楣门籽芙嫦忻∶盒略魅菝⒘吵椎猜巫谋跆Ｐ硇渥笤险舐诳统锓晨脚磺则红篇次抵射赴受棺澳爸
