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reggiehu

木虫 (正式写手)

[求助] 射频磁控溅射ZAO陶瓷靶时遇到的一些问题

最近用ZnO,Al2O3粉末自己压制烧结了ZAO陶瓷靶，因为没有相应的条件，只在普通空气炉内烧结，烧结温度1100度。靶烧出来已经陶瓷化了，稍微用下就能发现上面有很多微小的空洞的。
问题来了：
1. 射频溅射，功率从80W到160W，只通Ar，基片玻璃（载玻片），镀出来的膜都不是透明的，呈淡黄色，明显的颜色较重，跟以前金属靶反应共溅射是的几乎透明完全不一样；膜侧看呈红色、绿色。为什么呢？氧化锌膜一般是透明的，几乎看不出颜色，我是要做透明膜，现在调节功率和气压（0.5-1.5Pa）都没有做出透明膜。
2. 以前用金属靶反应共溅射做ZAO膜，挡板上的膜很容易用砂纸擦掉（镀膜1h），而现在改用陶瓷靶后，每次清理都很困难，挡板上的膜很难擦（每次镀膜30min），而且预溅射处和挡板孔处的膜像彩虹一样，黄、绿、红圈交替出现的，基片上的膜也能看出这样的情况，这是为什么？是什么原因造成的？

欢迎回答，非常感谢！
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1楼 2012-05-03 11:00:22
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回帖置顶 ( 共有1个 )

qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
reggiehu: 金币+5, 博学EPI+1, ★★★★★最佳答案, 谢谢 2012-05-03 12:19:42
reggiehu: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2012-05-04 08:15:39
应该是烧结的靶材中氧含量偏少，并且溅射是不存在氧气氛围，使得溅射出来的薄膜中氧含量进一步减少造成的。
薄膜颜色反应了一定的薄膜厚度。这是由于薄膜干涉而造成的。薄膜干涉的颜色与薄膜的厚度和折射率相关，薄膜颜色不同的主要原因是薄膜厚度不均匀而产生的。
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没有困难创造困难也要上网。
2楼2012-05-03 11:22:31
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

reggiehu

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by qfw_68 at 2012-05-03 11:22:31:
应该是烧结的靶材中氧含量偏少，并且溅射是不存在氧气氛围，使得溅射出来的薄膜中氧含量进一步减少造成的。
薄膜颜色反应了一定的薄膜厚度。这是由于薄膜干涉而造成的。薄膜干涉的颜色与薄膜的厚度和折射率相关， ...

谢谢你的回答，薄膜干涉的说法受教了，很惭愧没有想到这个。
你是说膜的颜色较深是因为氧含量、膜厚的影响？
关于是否通氧的问题，之前我做过一组不同氧氩比的样品，（O2 ：1%-25%），膜的颜色没有明显改善；现在镀膜30min，自认为已经很短了，看文献别人都镀1h左右，功率（功率密度）也比我用的大，困惑。
薄膜的干涉影响（还是造成？）了膜直视时的颜色？这会影响可见光的透过率吗？如果是这样的话，控制膜厚颜色就变化了？
现在还没有测膜厚，只能提供这些条件了。或者应该看什么方面的资料充实下理论？谢谢你
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3楼2012-05-03 12:17:06
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
reggiehu: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢 2012-05-03 12:37:47
透过率应该是因为氧含量和膜后的影响。可能是薄膜中的氧含量还没提上来吧。楼主对靶材和薄膜测试一下氧含量不就知道了。
薄膜干涉不但表现在直视时的颜色（如：肥皂泡的颜色就是这个原理），也会影响透过率（表现在透过率曲线是震荡曲线，根据震荡峰位可以模拟出薄膜的厚度和折射率。楼主自己百度一下相关资料吧。）。控制薄膜可以控制薄膜的颜色。但楼主所说的淡黄色应该与薄膜吸收有关。
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5楼2012-05-03 12:25:37
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普通回帖

reggiehu

木虫 (正式写手)
欢迎各位继续回答，谢谢
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4楼2012-05-03 12:20:26
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reggiehu

木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by qfw_68 at 2012-05-03 12:25:37:
透过率应该是因为氧含量和膜后的影响。可能是薄膜中的氧含量还没提上来吧。楼主对靶材和薄膜测试一下氧含量不就知道了。
薄膜干涉不但表现在直视时的颜色（如：肥皂泡的颜色就是这个原理），也会影响透过率（表现 ...

氧含量用X射线荧光光谱测定量？还是用电子探针X射线微分析（EPMA）？我再查查资料。谢谢你
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6楼2012-05-03 12:40:06
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖

EPMA可以测试氧含量。
.
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没有困难创造困难也要上网。
7楼2012-05-03 12:43:44
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reggiehu

木虫 (正式写手)
欢迎各位继续讨论
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8楼2012-05-03 13:54:57
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mbsnow

木虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

烧结陶瓷靶材一般要采用热压法，你做靶材时没有用高压，靶材的致密度不够，当然做不出好的薄膜了。
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9楼2012-05-03 16:41:01
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reggiehu

木虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by mbsnow at 2012-05-03 16:41:01:
烧结陶瓷靶材一般要采用热压法，你做靶材时没有用高压，靶材的致密度不够，当然做不出好的薄膜了。

条件太有限了
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10楼2012-05-04 08:14:34
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