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直流濺射法制備金屬薄膜實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹苯咏佑|和認(rèn)識薄膜材料學(xué)會直流濺射法鍍膜的原理和方法學(xué)會制備干涉法測量膜厚的薄膜樣品的方法實(shí)驗(yàn)儀器玻璃襯底氬氣超聲波清洗器機(jī)械泵SBC-12小型直流濺射儀(配有金靶,可以在較低的真空度下進(jìn)行直流濺射)2、制備用干涉法測量金屬薄膜厚度的樣品
待測膜厚的薄膜樣品要制成臺階狀,臺階高度為待測膜厚d.薄膜樣品其上表面應(yīng)該具有很好的反光性,目的是為了觀察到清晰的干涉條紋.
實(shí)驗(yàn)步驟1、直流濺射制備金屬薄膜(1)調(diào)節(jié)金靶到工作臺的距離(40~45mm).(2)清洗玻璃襯底.(3)抽真空.當(dāng)真空度小于2Pa時,打開“針閥”向鍍膜室充入氬氣使其真空度達(dá)到3~4Pa.(4)設(shè)定好薄膜的制備時間.(5)先后按“試驗(yàn)”、“啟動”,金屬薄膜沉積開始.隨時通過對“針閥”的調(diào)節(jié),使鍍膜室的真空度穩(wěn)定.(6)當(dāng)“定時器”所設(shè)定的沉積時間達(dá)到后,濺射自動停止,完成了一次,濺射沉積.如需多次,重復(fù)(5)所述內(nèi)容.(7)關(guān)閉“針閥”,關(guān)上“總電源開關(guān)”,提起“放氣閥”,給鍍膜室放入空氣.打開上蓋,取出薄膜樣品.2、干涉法測量膜厚樣品的制備(1)先在玻璃襯底上制備4min的金屬膜.(2)將玻璃襯底的一半用玻璃片覆蓋,另一半裸露,用膠帶把覆蓋玻璃片固定在工作臺上.(3)再次沉積金屬膜,沉積時間為15min.(4)去掉覆蓋玻璃片就獲得了待測膜厚的金屬薄膜樣品數(shù)據(jù)處理濺射距離4cm,直流電壓V=1000v,K=0.17(氬氣,金),K=0.37(氬氣銀),K=0.07(空氣,金)薄膜計算經(jīng)驗(yàn)公式:
所以,沉積速率誤差分析1、儀器本身存在誤差,使得對鍍膜室抽真空時,其真空度不能達(dá)到2Pa以下,這樣對氬氣壓強(qiáng)和濺射電流有影響,從而使計算結(jié)果出現(xiàn)誤差.2、在鍍膜過程中,相鄰兩次濺射時間少于30s,使沉積時間實(shí)際上不是所要求的時間,從而影響計算結(jié)果,導(dǎo)致誤差.結(jié)論1、通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,在制備金屬膜時,相鄰兩次濺射時間間隔不能少于30s.否則制出的膜不能使用.2、通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,可知在鍍膜時,提高薄膜沉積速率的方法:一是增大濺射電流,但不應(yīng)超過12mA,以免燒壞設(shè)備;二是增大濺射電流,但也不宜過大,因?yàn)榻鸢泻凸ぷ髋_之間的距離應(yīng)保持在40~45mm,因此,陰極電壓降
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