沉积参数对二氧化钛薄膜结构相变的影响

沉积参数对二氧化钛薄膜结构相变的影响

刘艳， 姜坤， 吴宝嘉， 顾广瑞*

【摘 要】摘要： 用磁控溅射的方法在硅衬底上制备了二氧化钛薄膜,并通过改变薄膜沉积过程中氧气含量、溅射时间、工作压强、衬底温度等溅射参数,制备了系列薄膜样品,得到了二氧化钛薄膜两种相结构的最佳生成条件.研究表明：较高的工作压强有利于金红石结构的生成;衬底加热、增加沉积时间有利于生成锐钛矿结构；氧气含量的变化对薄膜的相结构没有明显影响. 【期刊名称】延边大学学报（自然科学版） 【年(卷),期】2014(000)001 【总页数】4

【关键词】 二氧化钛薄膜; 金红石; 锐钛矿; 结构相变

二氧化钛薄膜由于具有高介电常数[1]、高折射率[2]、高化学稳定性[3]和半导体特性[4]，因此广泛应用于光学涂层、紫外滤光片、气敏元件、涂料、塑料、化妆品、陶瓷等领域,并且在光催化、太阳能电池、建材等许多方面有重要的应用前景[5].二氧化钛晶体由锐钛矿、金红石和板钛矿组成，其中：钛矿具有良好的光催化特性，在低温下具有动力学稳定性；金红石在高温下具有良好的稳定性和良好的折射率[6].目前，人们制备二氧化钛薄膜的方法主要包括蒸发镀膜法[7]、溶胶-凝胶法(sol-gel)[8]、热氧化生长法[9]、磁控溅射[10]、离子束辅助沉积、原子层沉积(ALD)以及滤过式电弧镀(FAD)、分子束外延、喷涂热解法[11]等，其中磁控溅射方法具有沉积速度快，溅射所得薄膜纯度高，能够精确控制镀层的厚度等优点而被广泛应用.本文采用磁控溅射方法在硅片上制备二氧化钛薄膜，并利用Raman散射仪、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的结构进行表征,