磁控溅射下高硼硅玻璃薄膜的非晶态生长与性能优化

本文主要探讨了高硼硅玻璃薄膜的磁控溅射沉积技术及其性能特性。作者利用射频磁控溅射法作为主要制备手段，以高硼硅玻璃为靶材，在高硼硅玻璃基板上成功制备出薄膜。磁控溅射技术在此研究中的关键作用在于控制溅射过程中的能量分布和粒子运动，从而影响薄膜的质量和性能。 研究的重点在于比较磁控溅射法制备的高硼硅玻璃与传统熔融法制备的玻璃在性能上的差异。通过X射线衍射(XRD)分析，证实了磁控溅射得到的薄膜为非晶态结构，这使得薄膜具有独特的光学和力学特性。此外，研究还考察了溅射功率对沉积速率的影响，发现随着溅射功率的增加，薄膜的沉积速率呈上升趋势。 透光率是薄膜性能的重要指标，研究结果显示，尽管磁控溅射过程可能会对基体的透光性产生影响，但当溅射功率设定为150 W时，可见光透光率的损失仅为2%，说明磁控溅射工艺对于高硼硅玻璃薄膜的透光性控制较为理想。 对于薄膜的力学性能，纳米硬度和杨氏模量的测量结果显示，这两个参数随着溅射功率的改变而呈现先增后减的趋势，峰值出现在120 W时，相比于原始玻璃基底，分别提升了3%和3.5%。这表明适当的溅射功率优化能够显著提升薄膜的机械强度。 总结来说，这篇论文详细探讨了高硼硅玻璃薄膜通过磁控溅射技术制备的过程，以及其在不同溅射功率下的性能变化，这对于优化薄膜的制备工艺和理解其潜在应用具有重要意义。通过这些研究结果，科研人员可以更好地控制薄膜的物理和化学性质，以满足特定的工业需求，如光学器件、微电子封装等领域。