不同氧氩比例对氧化硅(SiO2)薄膜的结构及性能的影响

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氧分氩气对薄膜的影响实验报告_解释说明

氧分氩气对薄膜的影响实验报告解释说明1. 引言：1.1 概述本文为一份实验报告，旨在研究氧分氩气对薄膜的影响。

近年来，薄膜技术在各个领域得到了广泛的应用和研究，而氧分氩气作为一种新型的处理方法，被认为具有潜力影响薄膜性能。

因此，本实验通过详细的实验过程和数据分析，从表面形貌观察与分析、薄膜性能测试与比较以及机理解释等方面来探讨与说明氧分氩气对薄膜的影响。

1.2 文章结构本文内容包含引言、实验背景、实验方法、实验结果与讨论以及结论与展望五个部分。

首先是引言部分，对整篇文章进行概述，并介绍文章结构；接着是实验背景部分，介绍了膜材料的重要性、氧分氩气的应用以及本次实验的目标和假设；然后是详细描述实验方法包括氧分氩气处理过程和薄膜制备过程，并说明了相应的参数设定和控制变量；接下来是实验结果与讨论部分，分析并比较了薄膜表面形貌和性能测试的数据，并解释了氧分氩气对薄膜影响的机理；最后是结论与展望部分，总结了实验结果、讨论了研究局限，并提出了未来的研究方向。

1.3 目的本次实验旨在通过对比不同处理方法下的薄膜表面形貌和性能测试数据，探究和说明氧分氩气对薄膜性能的影响机制。

通过该实验，希望能够为进一步研究薄膜技术的应用提供参考和指导，并促进相关领域的发展。

同时，通过详细记录实验过程和结果，也可为其他研究者提供相关数据和参考依据。

2. 实验背景:2.1 膜材料的重要性:薄膜作为一种具有特殊功能和广泛应用领域的材料，在科学研究和工业生产中扮演着重要角色。

薄膜有着各种各样的应用，例如在光学器件、电子器件、能源存储和转换等领域中都有广泛的应用。

因此，对于薄膜材料的研究和性能优化具有重要意义。

2.2 氧分氩气的应用:氧分氩气是一种重要的工业气体，其主要组成为氧气和氩气。

在许多实验室与工业过程中，经常需要使用纯净的氧气或惰性氩气进行实验或加工，而使用单独购买两种不同常规纯度的氧气和惰性氩气费时且费力。

因此，利用复合型高纯度制备设备将二者混合为一种可调比例并且更加稳定与方便使用的混合型工业无水高纯度精细混合高压循环流动设备则十分适合这些实验及生产需求。

氩氧流量比对CeOx-SnOx膜微观结构及光学性能的影响

镜（ＳＥＭ）、ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）等测试手段对薄膜的结构、表面形貌及成分进行了分析和表征。结果表明薄膜以岛状模式生长，随氩氧比降低，结晶性增强，出现ＣｅＯ，和ＳｎＯ相。此外，利用紫外－可见分光光度计对薄膜的光学性能进行了研究，测试结果表明薄膜对紫外光有极强的吸收作用。当氩氧流量比为３：１时，紫外光平均透过率仅为５．８０％，而可见光平均透过率为８１．４８％。关键词：磁控反应共溅射；ＣｅＯ一ＳｎＯ薄膜；氩氧流量比；紫外截止
ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｚｅｄｂｙＸ — ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＥＭ）ａｎｄＸ — ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＸＰＳ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｆｌｍｇｒｏｗｓｉｎ
ｉｓｌａｎｄｍｏｄｅ．Ｔｈｅｅｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｆｔｈｉｎｆｉｌｍｓｉｓｅｎｈａｎｃｅｄ，ｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆＣｅＯ２ａｎｄＳｎＯ，ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅＡｒ／Ｏ２ｌｏｆｗｒａｔｉｏ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｉｌｆｍｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙＵＶ—

ITO薄膜厚度和含氧量对其结构与性能的影响

第26卷第7期电子元件与材料V ol.26 No.7 2007年7月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Jul. 2007ITO薄膜厚度和含氧量对其结构与性能的影响辛荣生1，林钰2（1. 郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州 450052；2. 河南教育学院化学系，河南郑州 450014）摘要: 在玻璃衬底上用直流磁控溅射的方法镀制ITO透明半导体膜，采用X射线衍射技术分析了膜层晶体结构与薄膜厚度和氧含量的关系，并测量了薄膜电阻率及透光率分别随膜厚和氧含量的变化情况。

以低氧氩流量比(1/40)并控制膜厚在70 nm以上进行镀膜，获得了结晶性好、电阻率低且透光率高的ITO透明半导体薄膜，所镀制的ITO膜电阻率降到1.8×10–4 Ω·cm，可见光透光率达80 %以上。

关键词:无机非金属材料；ITO膜；氧氩流量比；电阻率；透光率中图分类号: TN304.055 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2007）07-0021-03Influence of thickness and oxygen content of ITO thin films on itsstructure and propertiesXIN Rong-sheng1, LIN Yu2(1. College of Material Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China; 2. Department ofChemistry, Henan Education Institute, Zhengzhou 450014, China)Abstract: ITO transparent semiconducting films were deposited onto the glass substrates by DC magnetron sputtering method. The film structure related to film thickness and oxygen content was determined by X-ray diffraction. The resistivity and transmissivity changed with film thickness and oxygen content individually were also measured. The ITO transparent semiconducting films with well crystallinity, low resistivity and high transmissivity were obtained, which deposited by processing of low flow ratio O2/Ar(1/40) and film thickness above 70 nm. The ITO film resistivity is 1.8×10–4 Ω·cm and visible light transmissivity is beyond 80 %.Key words: non-metallic inorganic material; ITO film; ratio O2 /Ar; resistivity; transmissivity氧化铟锡（ITO）透明半导体膜具有一系列独特性能，如电导率高、可见光透光率高、膜层硬度高且耐化学腐蚀，在平面显示器、太阳能电池、电致变色镜、热镜、智能窗和薄膜电池等领域获得广泛的应用[1]。

溅射法在不同O2／Ar比例下制备HfO2薄膜

溅射法在不同O2／Ar比例下制备HfO2薄膜马紫微【期刊名称】《运城学院学报》【年(卷),期】2011(000)005【摘要】As a stable refractory compound, Hafnium dioxide （HfO2） has potential application in electronic, optical and energy- related fields. In this work, HfOz films were deposited at various O2/Ar ratios by reactive sputtering. XRD showed that the O2/Ar ratios could not obviously change the structure of the samples. Using Debye - Scherrer formula, the grain sizes of the samples were estimated at the nano - scale. The stoichiometric film was obtained at the 0.06 O2/Ar ratio （ namely 2.5sccm O2 flow rate）and the 12 W sputtering power in our experiments. The fihns were transparent in the range of visible light （T% 〉 85% ） and had obvious absorption at wavelength less than 220 nm. The band gap of samples estimated by Tauc plot ranged from 5.051 eV to 5. 547 eV.%作为一种性能稳定的绝缘体，HfO2在电子、光学以及能量相关的领域中有着重要的应用。

不同氩气流量下溅射所得TiOx薄膜的结构和光学性能

不同氩气流量下溅射所得TiOx薄膜的结构和光学性能刘春伟;黄美东;杜姗;唐晓红;吕长东【摘要】为探究不同氩气流量对TiOx薄膜结构和光学性能的影响,采用常温反应磁控溅射法,在K9双面抛光玻璃基底上制备TiOx薄膜样品,利用X线衍射分析样品的晶体结构,通过原子力显微镜观察样品表面结构,使用光栅光谱仪测试样品透射率,并计算得到薄膜沉积速率和消光系数等光学参数.实验结果表明:氩气流量对TiOx薄膜的光学性能具有较为明显的影响,随着氩气流量的增加,薄膜的光学厚度和沉积速率随之增加,而折射率有微小增加,消光系数受氩气流量的影响不大.【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】4页(P27-30)【关键词】氧化钛薄膜;磁控溅射;氩气流量;透射谱;折射率【作者】刘春伟;黄美东;杜姗;唐晓红;吕长东【作者单位】天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387;天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387;天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387;天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387;天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】O433.5+9近年来，Gratzel研究组在TiOx薄膜的基础上发展了染料敏化太阳能电池（DSSC），使其光电转换效率超过10%，并具有良好的稳定性[1].由于具有颜料特性及较高的催化活性和光稳定性，TiOx可用于制作电介质材料、光催化薄膜、减反射涂层、氧传感器和湿度传感器等，实现有机物降解、自清洁以及太阳能转换等功能[2].采用镀膜工艺将TiOx粉体负载于一些固体材料（如玻璃、陶瓷和铝材等）的表面则可以得到分散性较好的TiOx薄膜，从而克服超细TiOx粉末易团聚、难分离等缺点[3].而负载于基底上的TiOx薄膜的厚度、均匀度和晶型等工艺参数均是影响薄膜性能的主要因素，所以TiOx薄膜制备工艺已成为研究的热点之一，且有些成果已得到较为广泛的应用[4-8].TiOx薄膜的制备方法主要有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和溶液镀膜等.目前制备TiOx薄膜的PVD方法中，反应磁控溅射法工艺较为稳定、易于控制、制备的薄膜质量较好[3].由于工艺参数对薄膜材料结构和性能具有较为明显的影响，本研究采用磁控溅射法在不同氩气流量条件下制备TiOx薄膜，并对薄膜的结构和性能进行测试和分析，从而重点讨论氩气流量对TiOx薄膜的影响.1 实验方法实验采用RF反应磁控溅射法在FJL560CI2型超高真空磁控溅射系统上制备TiOx薄膜.溅射靶材采用纯度99.99%、直径50.9 mm、厚度3 mm的二氧化钛靶，基底采用长3 cm、宽1 cm的K9双面抛光光学玻璃片.实验前，依次用无水乙醇溶液、丙酮溶液对基底进行超声清洗15 min，除去表面灰尘和杂质，以增加薄膜与基底的结合力.清洗结束后将基底进行烘干，放入真空腔室备用.镀膜时为防止污染物玷污基底，将基底放在上方，靶材放在下方.同时为方便薄膜均匀镀制，将基底固定在可绕中心轴线旋转的衬底架上，然后对样品进行溅射清洗5 min，待除去表面氧化物后，便可设置实验参数，反应溅射沉积薄膜样品[9].实验中，本底真空为4×10-4Pa，溅射过程中，保持溅射功率为100 W、基底负偏压为80 V、工作气压为0.8 Pa、基底不加热（只受到粒子轰击而升温）的实验环境，通过改变氩气流量（20、30、40和50 cm3/min），在基底上沉积获得TiOx薄膜样品，溅射时间均为90 min.2 实验结果与讨论2.1 氩气流量对TiOx薄膜晶体结构的影响采用XRD对不同氩气流量条件下沉积的样品进行结构分析，结果如图1所示.由图1可以看出，衍射图谱基本没有出现明显的衍射峰，说明镀制的薄膜呈非晶态.这说明在沉积过程中，由于未对基底进行加热，造成到达基底表面的溅射粒子能量较低，移动困难，不易形成有序排列，从而在基底表面形成无序结构的非晶态薄膜[10].图2为不同氩气流量下所得TiOx薄膜的原子力显微镜（AFM）三维视图，取样范围为2 μm×2 μm.图2 不同氩气流量下所得TiOx薄膜的表面三维形貌Fig.2 3D morphology of TiOxthin films obtained under different argon flow由AFM数据处理软件分析可知，氩气流量分别为20、30、40和50 cm3/min时，样品平均粗糙度分别为1.28、2.87、4.02和1.48 nm，即当氩气流量为50cm3/min时，薄膜表面的均匀度和平整度较高，粗糙度最低，表面质量最好.2.2 氩气流量对TiOx薄膜光学性能的影响图3是不同氩气流量下制备的TiOx薄膜样品的透射光谱.图3 不同氩气流量下所得TiOx薄膜的透射光谱Fig.3 Transmission spectra of TiOxthin films under different argon flow由图3可以看出，当入射波长大于400 nm时，所得薄膜样品的透射率均较高；当入射波长小于400nm时，样品透射率均较低.这是因为根据光学传输理论，在薄膜吸收不计的条件下，沉积于透明基底的单层薄膜的透射率[11]式（1）中：A=16n2s，其中n为薄膜的折射率，s为基底的折射率；B=（n+1）3（n+s2）；C=2（n2-1）（n2-s2）；D=（n-1）3（n-s2）；φ=4πnd/λ，其中d为膜层的厚度；x=exp（-αd），其中α为薄膜的吸收系数.根据式（1）可知，玻璃基底和薄膜在紫外波段均具有较强的吸收，而该薄膜在可见光及近红外光区域的吸收较弱，属透明膜.2.3 氩气流量对TiOx薄膜沉积速率的影响通过椭偏法测得TiOx薄膜的厚度，结合90 min溅射时间，计算得到不同氩气流量下薄膜的沉积速率，结果如图4所示.图4 不同氩气流量下所得TiOx薄膜的沉积速率Fig.4 Deposition rate of TiOxthin films under different argon flow由图4可知，氩气流量对TiOx薄膜的沉积速率有较明显的影响，样品的沉积速率随氩气流量的增加而增加.这是由于尽管氩气是辅助气体，但在镀膜溅射二氧化钛靶时，腔室内应该含有氧离子，所以改变氩气流量相当于改变了氧氩比.当氩气流量较高时，氧离子分压较低，靶表面形成的氧化物较薄，溅射粒子中含有一定量金属，薄膜颜色较深，此时溅射速率较高；当氩气流量较低时，氧离子分压较高，溅射靶表面生成较厚的氧化物层，从而影响了钛的溅射速率，造成薄膜的沉积速率降低，薄膜中金属含量明显降低，薄膜颜色也明显变浅.此外，氩气等离子体的溅射产额比氧气高也是造成在高氩气流量条件下沉积速率大的原因之一[12].2.4 氩气流量对TiOx薄膜折射率和消光系数的影响根据椭偏法测出薄膜的折射率n和消光系数k随波长的变化关系，结果如图5所示.图5 折射率n和消光系数k随波长的变化情况Fig.5 Refractive index n andextinction coefficient k changing with wavelength由图5可以看出，不同氩气流量下所得样品的n和k均随波长的增大而减小，变化趋势类似，n最终保持在2.26，而k最终减小到趋近于0.随着氩气流量的增大，样品折射率在400～1 000 nm范围内有微小增大，而氩气流量对消光系数的影响很小.这主要是因为氩气流量越大，溅射沉积的TiOx薄膜越致密，导致折射率出现微小增加，但这对消光系数的影响并不明显[13-14].3 结论本研究采用磁控溅射法获得了非晶态的TiOx薄膜样品.透射谱测试表明TiOx薄膜在可见光波段具有较高的透射率，属于透明薄膜.氩气流量对TiOx薄膜的光学性能具有较为明显的影响，随着氩气流量的增加，薄膜的沉积速率均在增加，折射率也存在微小增加，而消光系数受氩气流量的影响不大[15].【相关文献】[1]SUMITA T，OTSUKA H，KUBOTA H，et al.Ion-beam modification of TiO2film to multilayered photo catalyst[J].Thin Solid Films，1999，148（3）：758-761.[2]EINAGA Y，GU Z Z，HAYAMI S，et al.Reversible photo induced switching of magnetic properties at room temperature of iron oxide particles in self-assembled films containing azobenzene[J].Thin Solid Films，2000，374：109-113.[3]咸小刚，郭万林，台国安.厚度依赖的二氧化钛薄膜光学性能研究[J].光学材料，2009，28（4）：15-20.[4]WU P F，BHAMIDIPATI M，COLES M，et al.Biological nano-ceramic materials for holographic data storage[J].Chem Phys Lett，2005，400（4）：506-510.[5]高镰.纳米氧化钛光催化材料及应用进展[M].北京：化学工业出版社，2002：23-25.[6]孙奉玉，吴鸣，李文钊.TiO2表面光学活性与光催化活性的关系[J].催化学报，1998，19（1）：121-124.[7]王武育，王溪晶，杨太礼.TiO2薄膜的光电性能及应用[J].稀有金属，2008，3（1）：781-788.[8]李小甫，余海湖，姜德生.光波导用TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其性能研究[J].光电子技术与信息，2003，16（4）：20-25.[9]熊绍珍，朱美方.太阳能电池基础与应用[M].北京：科学出版社，2009：55-60.[10]孙大河，曹立新，常素玲.一维纳米材料的制备、性质及应用[J].稀有金属，2006，13（1）：88-94.[11]田民波，刘德令.薄膜制备技术[M].北京：机械工业出版社，1991，137-401.[12]SWANEPOEL R.Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon[J].J Phys E Sci Instrum，1983，16（12）：1214-1222.[13]王敬义，何笑明，王宇，等.反应溅射中的溅射产额研究[J].微细加工技术，2002，31（2）：42-63.[14]张长远，何斌，张金龙.二氧化钛功能薄膜研究发展与应用[J].感光科学与光化学，2004，22（1）：66-42.[15]刘祥志，徐明霞，李顺，等.制备金属离子掺杂TiOx纳米线及其可见光催化[J].稀有金属材料与工程，2007，29（10）：173-174.。

氧分压对直流磁控溅射氧化钨薄膜结构和组成的影响

沉积法和电沉积法等，其中磁控溅射法具有成膜速度快、均匀性好、与基底的结合力和强度好以及
体的中央．它的每一个结构相变都不是结构的重
新构建，而是在原来的钨一氧八面体的基础上所
进行的某种程度的调整与扭曲．氧八面体的畸变（扭曲、倾斜等）与钨原子从八面体中心向八面体
氧分压的增加逐渐变浅，当氧分压达到０．２Ｐａ以上时，薄膜呈现完全透明．
关
键
词：氧化钨薄膜；磁控溅射；氧分压；结构；组成
文献标志码：Ａ
中图分类号：ＴＢ３８１
氧化钨（Ｗ０。）薄膜是一种过渡金属氧化物薄膜，由于它有多相过渡并呈现铁电性，所以具有许多特殊的物理性质．它是一种Ｎ型半导体，其禁带宽度为３．３ｅＶ．氧化钨薄膜除了具有良好的电致变色性能＿１］，还具有许多其他优异的性能，如光致变色性能］、气致变色性能［３以及催化降解
谱（ＵＶ－Ｖｌｓ）等手段表征了氧化钨薄膜的晶体结构、表面形貌、化学组成以及透射率．结果表明：沉积所得氧
化钨薄膜均为无定形结构，经４００℃热处理后转变为单斜晶体结构；薄膜表面形貌受氧分压和热处理影响较
大；沉积所得氧化钨薄膜的化学分子式应为ＷＯ。形式，热处理使得薄膜的成分趋近于ＷＯ。；薄膜颜色随着

氧氩比对ZnO薄膜晶体结构和导电性能的影响

氧氩比对zno薄膜晶体结构和导电性能的影响不同反应气氛下制备的样品的xrd衍射谱氧氩比与方块电阻的关系曲线氧氩比对zno薄膜导电性能的影响在衬底温度工作电流工作气压及制备之后的热处理条件相同的条件下反应气氛中惰性气体氩气及活性气体氧气的含量的不同将直接影响薄膜的化学配比影响薄膜中空位及自填隙原子的浓度影响薄膜中发光中心的数目继而影响薄膜的发光效果
ｔａｔｈｃｅｓｆａｇｎｉｅｃｉｎａｍｏｐｅｅ，ｈｎｅｓｔｆ（０）ｄｆｒｃｉｎｐａｎｒａｅｈｔｗｉｈｔｅｉｒａｅｏｒｏｒｔｔｓｈｒｔｅｉｔｎｉｏ０２ｉａｔｏｅｋｉｃｅｓ．ｎｎａｏｙ
应气氛中氩气含量的增多、气含量的减少，ｎ薄膜的方块电阻明显减小，明薄膜的电氧Ｚｏ说
阻率随反应气氛中氩气的增加而明显减小。
关键词：ｎ薄膜；Ｚｏ晶体结构；导电性能；氧氩比中图分类号：８０４４文献标识码：Ａ
ｍａｎｔｏｐｔｅｎｎ（０）Ｓｕｓｒｔ，ｎｅｒｓｎｉｃｍｓａｃｓｃａｇｓ０２ｏＡｒｒｔ．Ｗｃｇｅｒｎｓｕｔｒｇｏ１０ｉｂｔａｅｕｄｒｐｅｅｔｃｒｕｔｎｅｈｎｅａｉｉｓｔｏｈ
ＡｂｔａｔＴｏｅｐｏｅｅｆｃｏｏＡｒｒｔｏｏｔｕｔｒｆｒｓａｌａｉｎａｄｆｎｔｏｆｓｒｃ：ｘｌｒｆｅｔｆ０２ｔａｉｎｓｒｃｕｅｏｃｙｔｌｉｔｎｕｃｉｎｏｚｏｃｎｕｔｇｅｅｔｃｔｆＺｏｈｎｆｌ．Ｃ—ｘｓｕｉｕｌｒｅｔｄＺｎｆｌｒｒｐｒｄｂｏｄｃｉｌｃｒｉｙｏｎｔｉｉｎｉｍａｉｎｑｅｙｏｎｅｏｉｉｍｓａｅｐｅａｅｙＤＣｅｃｉｅｒａｔｖ

氧气压强对Si基片上沉积YIG薄膜微观结构和磁性的影响

氧气压强对Si基片上沉积YIG薄膜微观结构和磁性的影响【摘要】本文研究了氧气压强对用脉冲激光沉积技术（PLD）在Si（100）基片上制备的YIG薄膜性能的影响。

采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、震动样品磁强计（VSM）、铁磁共振仪（FMR）等检测了薄膜微观性能及磁性。

研究发现：（1）在0.3Pa和1Pa下制备的YIG薄膜中没有杂相，而在4Pa和16Pa的薄膜中出现了YIP相；（2）薄膜的晶粒尺寸随氧压增大而减小；（3）在1Pa下制备得到的薄膜共振线宽最小，为91Oe；（4）薄膜饱和磁化强度（Ms）随氧压的增加而降低，1Pa下得到的薄膜的Ms为138Oe，最接近理论值。

【关键词】脉冲机关沉积技术；YIG薄膜；氧气压强1.引言由于具有较高的法拉第旋光效率和较低的传播损耗，钇铁石榴石（YIG）薄膜在非互易波导器件、集成光学器件和磁光记忆领域拥有巨大的应用前景[1，2]。

当前，YIG的薄膜制备工艺已经比较成熟，但制备薄膜所使用的基片多为GGG 基片和陶瓷基片，这限制了其在半导体行业中的应用[3，4]。

另外，GGG基片和陶瓷基片造价较高，增加了薄膜微波器件的研发与应用成本。

Si是当前在半导体领域制备工艺最成熟、应用最广泛的材料，在Si基片上制备YIG薄膜用于制备薄膜器件对降低器件造价造价、提高器件在半导体领域的应用都有很大意义。

Si基片的晶格常数和热膨胀系数分别为5.430?和4.7x10-6/oC，而YIG的晶格常数和热膨胀系数分别为12.380?和13.8x10-6/oC，两种材料的匹配性较差，这增大了在Si基片上制备高质量YIG薄膜的难度。

PLD技术被广泛应用于制备各种薄膜材料，特别是在制备成分复杂的铁氧体薄膜方面有巨大的优势[5-8]。

相较于磁控溅射、溶胶凝胶、液相外延等薄膜制备技术，PLD更容易通过调节制备条件来控制成分复杂的薄膜的性质[1，9]。

氧气压强对薄膜的微观性能以及磁性有最大影响的条件之一。

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பைடு நூலகம்
文章编号：１６７３－２８１２（２００７）０２－０１６９－０４
不同氧氩比例对氧化硅（Ｓｉｏ２）薄膜的结构及性能的影响
何智兵。吴卫东。唐永建。程丙勋。许华
（中国３－程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳６２１９００）
【摘
要】在不同氧氩比例气氛下，采用反应直流磁控溅射方法制备了ＳｉＯ薄膜。利用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ
射线光电子能谱（）（】Ｐｓ）、原子力显微镜（ＡＦＭ）和紫外可见光谱（ｕＶ—Ｖｉｓｉｂｌｅｓｐｅｃｔｒｕｍ）等研究了氧氩比例的不同对ｓｉ薄膜的晶体结构、化学配比、表面形貌和光学性能的影响。结果显示：室温下，不同氧氩比例的ｓｉ薄膜都为非晶结构；随着氧分量的增加，Ｓｉ２ｐ与Ｏｌｓ向高结合能方向移动；在氧分量较大的气氛下，ｓｉ薄膜的化学失配度较
（ＬｓｓｅｒＦｕｓｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＥ－￣－ｅｅｒｉｎｇａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１９００，Ｃｈｉｎａ）
小，薄膜均匀，致密，在４００ —１１００ｉｒｍ有良好的光透过性。
【关键词】材料学；反应直流磁控溅射；Ｓｉ０２薄膜；性能
中图分类号：ＴＢ３０３文献标识码：Ａ
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＯ２／ＡｒＦｌｏｗＲａｔｉｏｏｎｔｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ
维普资讯
第２５卷第２期
Ｖｏ１．２５Ｎｏ．２
材
料
科
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程
学
报
总第１０６期
Ａｐｒ．２００７
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ
ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｉｌｉｃｏｎＤｉｏｘｉｄｅ（Ｓｉ０２）Ｆｉｌｍｓ
ＨＥＺｈｉ，ｂｉｎｇ，ＷｒＵＷｅｉ－ｄｏｎｇ，ＴＡＮＧＹｏｎｇ－ｊｉａｎ，ＣＨＥＮＧＢｉｎｇ－ｘｕｎ，ＸＵＨｕａ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＴｈｅＳｉ０２ｉｆｌｍｓａｔｖａｒｉｏｕｓ０２／Ａｒｌｆｏｗｒａｔｉｏｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｒｅａｃｉｔｖｅｄ．ｅ．ｍａｇ￣ｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｉｒｎｇ．ｈｅＴｅｆｅｃｔｓｏｆ０２／Ａｒ
ｒａｉｔｏｓ，ａｎｄｔｈｅａｔｏｍｉｃｒａｉｏｔｏｆＯ／ＳｉｉｎｈｅｔＳｉ０２ｉｆｌｍｓａｔｈｉｇｈＯ２／ＡｒｌｆｏｗａｔｒｉｏＷａＳ１．９２．ＴｈｅｅａｐｋｓｏｆＳｉ２ｐａｎｄＯｌｓｓｈｉｔｆｅｄｔｏｈｉｇｈｅｒｂｉｎｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｗｉｈｔｉｎｃｅａｒｓｉｎｇｔｈｅｏｘｙｇｅｎｌｆｏｗｐｏｐｒｏｒｔｉｏｎ．ＴｈｅＳｉ０２ｉｆｌｍｓｈａｄｈｉｇｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｉｔｙａｔｈｅｔｒａｎｇｅｏｆ４ＯＯ一１１００ｎｍ．
ｒａｉｔｏｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｅｒｐｔｉｅｓｏｆＳｉ０２ｉｆｌｍｓｗｅｅｒｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇＸｒａｙｄｉｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｘｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ｘＰｓ），ａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｏｓｒｃｏｐｙ（ＡＦＭ）ａｎｄＵＶ・Ｖｉｓｉｂｌｅｓｅｃｐｔｒｏｓｃｏｐｙ．ＴｈｅｅｓｒｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＳｉ０２ｉｆｌｍｓｗｅｒｅａｍｏｒｐｈｏｕｓａｔｄｉｆｅｅｎｒｔ０２／Ａｒｌｆｏｗ