发明名称 |
金属溅射低温制备结晶TiO<sub>2</sub>膜的方法 |
摘要 |
本发明公开一种镀膜技术领域的金属溅射低温制备结晶TiO<sub>2</sub>膜的方法,步骤:第一步,氩气和氧气分离送气,分别形成靶材表面局部富氩气区域和基板附近局部富氧气区域;第二步,以金属溅射模式将金属钛靶的钛原子溅射出来;第三步,叠加密度等级为10<sup>11</sup>cm<sup>-3</sup>以上的诱导型耦合射频等离子体于基板附近;第四步,基板附近的富氧气区域中的氧气分子在诱导型耦合射频等离子体中电离或分解,生成氧离子或氧原子;第五步,镀膜时,诱导型耦合射频等离子体中电离或分解的氧离子或氧原子抵达基板,参与反应;第六步,镀膜时,密度为数毫安/平方厘米的离子束照射基板。本发明可高速、低温在玻璃基板上制备金红石型TiO<sub>2</sub>膜和矿钛型TiO<sub>2</sub>膜。 |
申请公布号 |
CN100564575C |
申请公布日期 |
2009.12.02 |
申请号 |
CN200810032463.0 |
申请日期 |
2008.01.10 |
申请人 |
上海交通大学 |
发明人 |
李铸国;吴毅雄 |
分类号 |
C23C14/08(2006.01)I;C23C14/34(2006.01)I;C23C14/54(2006.01)I |
主分类号 |
C23C14/08(2006.01)I |
代理机构 |
上海交达专利事务所 |
代理人 |
王锡麟;王桂忠 |
主权项 |
1.一种金属溅射低温制备结晶TiO2膜的方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步,将氩气和氧气分离送气,在金属钛靶的表面形成局部富氩气区域,在镀膜基板的附近形成局部富氧气区域,其中:工作压力为0.5Pa,氩气分压0.37Pa,氧气分压0.13Pa或工作压力为0.5Pa,其中氩气分压0.34Pa,氧气分压0.16Pa;第二步,在金属钛靶的表面附近建立等离子体,以金属溅射模式将金属钛靶的钛原子溅射出来,其中部分钛原子移向基板;第三步,叠加密度等级为1011cm-3以上的诱导型耦合射频等离子体于基板附近,以提高基板附近的等离子体密度和照射基板的离子束密度;第四步,基板附近的富氧气区域中的氧气分子在诱导型耦合射频等离子体中电离或分解,生成氧离子或氧原子;第五步,镀膜时,诱导型耦合射频等离子体中电离或分解的氧离子或氧原子抵达基板,参与反应,形成化学计量比的透明TiO2膜;第六步,镀膜时,用离子束照射基板促进TiO2膜低温结晶;所述照射基板的离子束为低能离子束,离子束平均能量为10eV-20eV,其能量通过调整射频线圈的直径来调节;所述用离子束照射基板促进TiO2膜低温结晶,是指:采用密度为数毫安/平方厘米的低能量离子束照射基板,能量转换给TiO2膜的生长表面,这样在基板温度低的情况下,低能量离子束照射带来的能量也能够促进TiO2膜结晶,通过调整照射基板的离子束密度来调节带给基板的能量,实现在低于200℃温度的下TiO2膜结晶。 |
地址 |
200240上海市闵行区东川路800号 |