鎢酸鋯薄膜生產方法—射頻磁控濺射法

鎢酸鋯薄膜以其優異的性能在而逐漸成為人們關注的焦點，一段時間以來，主流的鎢酸鋯薄膜生產方法主要有電流束蒸發粉狀法、濕化學法等，遺憾的是以上兩種方法均無法滿足大規模工業生產的需要，要麼純度太低，要麼制取太難，成本太高，人們急待找尋一種能夠成本和品質兼顧的方案。

近年來，肖兆娟等學者提出採用射頻磁控濺射在石英基片和單晶矽片上製備ZrW₂O₈薄膜的方法，我們稱之為射頻磁控濺射法。相對於傳統的老辦法，它具有濺射速率高，基片溫升低，膜層緻密且附著力強，工作氣壓範圍大，易得到穩定的鍍膜速率等特點，一經問世便廣受歡迎，以迅雷之勢逐漸取代電流束蒸發粉狀法和濕化學法而成為目前主流的鎢酸鋯薄膜生產方法。

射頻磁控濺射法的製備流程主要是：

1、將純度均為99%的ZrO₂粉末和WO₃粉末按摩爾比為1∶2混合，摻入適量的水，進入行星球磨機球磨。然後添加適量的粘結劑，在液壓機上壓製成厚度為5mm、直徑為60 mm的塊體，燒至1220℃製成所需的ZrW₂O₈陶瓷靶。

2、在真空條件下，以石英基片和晶向為[100]單晶Si片為襯底，對所燒結的ZrW₂O₈靶表面進行30 min的預濺射以去除表面的氧化物和其它雜質，然後轉動基片轉盤，置基片於輝光中成膜。

採用射頻磁控濺射法製備鎢酸鋯薄膜，製備態的薄膜為非晶結構，於800℃熱處理3 min後薄膜就會顯現出負膨脹特性，相較於傳統的方法，射頻磁控濺射法可以在控制氬氣純度來實現控制鎢酸鋯薄膜的厚度、平整度和附著力，整體來說，成本也低了不少，這也使得其鎢酸鋯薄膜的競爭力也大幅提升。

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