基底温度对反应磁控溅射氮化铝薄膜的影响

来源期刊：稀有金属2011年第5期

论文作者：黄美东 张琳琳 王丽格 佟莉娜 李晓娜 董闯

文章页码：715 - 718

关键词：氮化铝薄膜;基底温度;反应磁控溅射法;

摘    要：采用反应磁控溅射法结合加热控温电源,在光学玻璃基底上制备氮化铝(AlN)薄膜,通过X射线衍射(XRD)技术对薄膜样品物相结构进行分析,利用纳米压痕仪测试薄膜样品的硬度及弹性模量,用椭圆偏振仪及光栅光谱仪测试了薄膜样品的光学性能,分析和研究了基底温度对AlN薄膜的结构及性能的影响。结果表明,用此方法获得的AlN薄膜呈晶态,属于六方晶系,温度对AlN(100)面衍射峰强度影响不大,但对(110)面衍射峰的影响较大,因而温度对AlN的择优取向有一定影响。AlN(100)峰半高宽随温度升高而减小,表明晶粒尺寸随温度升高有变大趋势。随沉积温度升高,薄膜硬度从150℃的8 GPa增加到350℃的10 GPa左右,随基底温度升高,薄膜的硬度增加。弹性模量随温度的变化趋势与硬度的基本一致。在可见光区域AlN薄膜透过率超过90%,基本属于透明膜。基底温度对薄膜折射率也有较明显影响,折射率大致随温度升高而增大,但由椭偏测试及透射谱线分析得到的厚度结果表明,随温度升高,AlN薄膜的沉积速率下降。