钨酸锆薄膜生产方法—射频磁控溅射法

钨酸锆薄膜以其优异的性能在而逐渐成为人们关注的焦点，一段时间以来，主流的钨酸锆薄膜生产方法主要有电流束蒸发粉状法、湿化学法等，遗憾的是以上两种方法均无法满足大规模工业生产的需要，要么纯度太低，要么制取太难，成本太高，人们急待找寻一种能够成本和质量兼顾的方案。

近年来，肖兆娟等学者提出采用射频磁控溅射在石英基片和单晶硅片上制备ZrW₂O₈薄膜的方法，我们称之为射频磁控溅射法。相对于传统的老办法，它具有溅射速率高，基片温升低，膜层致密且附着力强，工作气压范围大，易得到稳定的镀膜速率等特点，一经问世便广受欢迎，以迅雷之势逐渐取代电流束蒸发粉状法和湿化学法而成为目前主流的钨酸锆薄膜生产方法。

射频磁控溅射法的制备流程主要是：

1、将纯度均为99%的ZrO₂粉末和WO₃粉末按摩尔比为1∶2混合，掺入适量的水，进入行星球磨机球磨。然后添加适量的粘结剂，在液压机上压制成厚度为5mm、直径为60 mm的块体，烧至1220℃制成所需的ZrW₂O₈陶瓷靶。

2、在真空条件下，以石英基片和晶向为[100]单晶Si片为衬底，对所烧结的ZrW₂O₈靶表面进行30 min的预溅射以去除表面的氧化物和其它杂质，然后转动基片转盘，置基片于辉光中成膜。

采用射频磁控溅射法制备钨酸锆薄膜，制备态的薄膜为非晶结构，于800℃热处理3 min后薄膜就会显现出负膨胀特性，相较于传统的方法，射频磁控溅射法可以在控制氩气纯度来实现控制钨酸锆薄膜的厚度、平整度和附着力，整体来说，成本也低了不少，这也使得其钨酸锆薄膜的竞争力也大幅提升。

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