氮气流量和退火处理对射频磁控溅射氮掺杂二氧化钛薄膜性能的影响

来源期刊：材料科学与工程学报2019年第3期

论文作者：杨勇 汪冰洁 姚婷婷 李刚 金克武 沈洪雪 王天齐 杨扬 彭赛奥 甘治平 马立云

文章页码：417 - 422

关键词：氮掺杂二氧化钛薄膜;射频磁控溅射;沉积速率;禁带宽度;

摘    要：常温下利用TiO₂陶瓷靶采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了N掺杂TiO₂薄膜。利用光学轮廓仪、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪分析（XPS）和分光光度计等对薄膜的沉积速率、化学组成、晶体结构和禁带宽度进行了系统研究。结果表明:磁控溅射N2流量和退火处理对薄膜的微观结构和性能有重要的影响。退火前,薄膜由非晶态TiO₂构成;退火后,薄膜呈现锐钛矿相和金红石相的混合相。随着磁控溅射系统中N2流量的增加,退火前禁带宽度从3.19eV减少到2.15eV;退火后,薄膜由非晶相TiO₂组织转化为锐钛矿TiO₂和金红石TiO₂构成的浑河相组织,禁带宽度相比退火前的非晶相TiO₂薄膜略有增加。