濺射功率對氧化鋅薄膜微結構及光學性能的影響

（湖南工業大學 理學院，湖南 株洲 412007）

0 引言

已有研究表明，過多的紫外線輻射對人類健康不利，對家具、圖書、文物等的收藏有較大影響[1-4]。近年來，紫外屏蔽材料的研究非常活躍，目前紫外屏蔽的手段大致分為兩類：一類是反射；另一類是吸收。很多學者對其進行了大量研究，并得到了許多能吸收和反射紫外線的材料，比如TiO2、CeO2、ZnO、納米Al2O3、納米FeO 等[5-12]。相對其他材料而言，ZnO在自然界中的儲量豐富，價格低廉，無毒無害，激子束縛能高達60 meV，具有很好的化學和熱穩定性能，室溫下禁帶寬約為3.37 eV[13-15]，ZnO薄膜沉積溫度低，在紫外光區具有很高的吸收率，在可見光區有較高的透過率，是理想的紫外屏蔽材料，發展潛力巨大。

目前，制備ZnO 薄膜常用的方法主要有溶膠-凝膠法、噴涂熱解法、脈沖激光沉積法、分子束外延法、化學氣相沉積法、磁控濺射法等[13-25]，其中磁控濺射法制備薄膜具有膜厚均勻可控、薄膜質量好、光電性能佳的特點，且制備工藝簡單，可以實現大面積生產，因而被廣泛采用。氧化鋅薄膜的結晶質量和光電性能與濺射工藝參數，如功率、溫度、氣壓、氧氬比等的設置緊密相關，濺射溫度、氣壓、氧氬比等參數對薄膜光電性能的影響已經得到了學者們的廣泛研究[16-25]。本文采用射頻磁控濺射法，在石英襯底上沉積ZnO 薄膜，在其他工藝條件不變的情況下，探究濺射功率對薄膜微結構及光學性能的影響。

1 實驗

1.1 實驗儀器與材料

高真空多靶磁控濺射鍍膜機，JCP-350M2 型，北京泰科諾科技有限公司；……