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《TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》2007年
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反应磁控溅射Ta_2O_5薄膜制备及其光学性质

周继承  罗迪恬  李幼真  刘正  
【摘要】:正Ta_2O_5薄膜因其优良的光学性质和电学性质而受到了广泛关注。它在减反射膜,光波导管,光学干涉膜,光电转换等领域被广泛应用。与 SiO_2相比,Ta_2O_5 薄膜具有高的介电常数(20-26),很好的化学稳定性和热稳定性,与传统半导体工艺有良好的兼容性,被认为是新一代高 k 栅介质最有希望的候选者。制备 Ta_2O_5 薄膜的方法很多,制备方法和与工艺条件对薄膜特性影响显著。磁控反应溅射法具有沉积温度低、薄膜附着性好、易于控制薄膜厚度和化学计量比等优点。本文作者用反应磁控溅射制备了 Ta_2O_5薄膜,用 X 射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计等对薄膜的物理电子学特性进行了表征,用包络法计算了薄膜的折射率和消光系数,研究了氧流量比对薄膜的沉积速率、显微结构、表面形貌和光学常数的影响,研究了氧流量比对 Ta_2O_5薄膜光学性质的影响。结果表明随氧流量比增大,溅射模式由金属模式转变成反应模式,沉积速率呈指数递减。不同氧流量比下制备的 Ta_2O_5薄膜均为非晶状态。薄膜呈岛状生长。随氧流量比增大,薄膜表面粗糙度减小。随着氧流量比的增大,由于薄膜密度和化学计量比的变化,折射率先变大后保持不变。在550nm 处,折射率在2.01~ 2.20之间变化。

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