本文關(guān)鍵詞：靶電流和氣體流量對含Ti薄膜光學性能的影響

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【摘要】：為了探究工藝參數(shù)對含Ti薄膜的結(jié)構(gòu)和光學性能的影響,本文采用中頻磁控濺射的方法分別制備了靶電流和氣體流量不同的Ti-DLC薄膜、TiN薄膜和TiC薄膜,并探索了靶電流和氣體流量變化下薄膜結(jié)構(gòu)和光學性能的變化。結(jié)果表明:(1)對于Al/Ti-DLC/DLC選擇性吸收薄膜,DLC減反射層透射率的影響機理主要與sp~2-C/sp~3-C比例以及表面粗糙度有關(guān)。薄膜透射率隨著C靶電流和Ar流量的增加先增大后減小;Ti-DLC吸收層吸收率的影響機理主要與sp~2-C/sp~3-C有關(guān)。隨著Ti靶電流的增加,Ti-DLC吸收層中sp~3-C鍵的含量逐漸減小,sp~2-C鍵含量增多,吸收率逐漸增大。但當Ti靶電流繼續(xù)增大時,吸收層的粗糙度增加其吸收率反而減小。薄膜中TiC晶粒的形成增加光的吸收率。(2)利用中頻磁控濺射設(shè)備制備的TiN薄膜表面光滑,可以在室溫基片上沉積出顏色豐富的TiN薄膜,包括銀白色、淺黃色、金黃色、橙色及其中間色等。薄膜的顏色與薄膜的Ti和N元素比直接相關(guān),隨著Ti靶電流的增加,TiN薄膜中Ti原子比例增大,厚度增加。表現(xiàn)為薄膜由橙色到金黃色再到銀白色的色彩轉(zhuǎn)變;隨著氮氣流量的增加,TiN薄膜的氮原子含量增加,薄膜的厚度先基本不變后顯著降低。表現(xiàn)為薄膜顏色由銀白色到金黃色再到紅色的轉(zhuǎn)變。(3)利用中頻磁控濺射設(shè)備制備TiC薄膜時,不同參數(shù)的Ti靶電流和乙炔流量會顯著的影響薄膜結(jié)構(gòu)和性能。隨著靶電流的增加,TiC薄膜的L值增加,a值略微增加b值略微降低,薄膜的反射率和厚度而增加,粗糙度降低,TiC薄膜表現(xiàn)為黑色;隨著乙炔流量的增加,TiC薄膜的L值降低,a值先略微增加后降低,b值略微降低,但變化不大,在0值左右;薄膜的反射率減小,薄膜的厚度先增加而后降低,粗糙度先減小而后增大。TiC薄膜表現(xiàn)為黑色。
【關(guān)鍵詞】：Ti-DLC TiN TiC 吸收率 反射率
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 含鈦薄膜的制備方法11-13
• 1.3 含Ti選擇性吸收薄膜13-14
• 1.3.1 選擇性吸收薄膜概述13
• 1.3.2 Ti-DLC選擇性吸收薄膜研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 含Ti顏色薄膜14-17
• 1.4.1 薄膜的Lab顏色系統(tǒng)14-15
• 1.4.2 TiN光學薄膜研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.3 TiC薄膜研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 選題依據(jù)17
• 1.6 論文研究內(nèi)容17-19
• 第2章 實驗方案19-26
• 2.1 實驗設(shè)備19-21
• 2.2 實驗方法21-23
• 2.2.1 Al/Ti-DLC/DLC選擇性吸收涂層的制備工藝21
• 2.2.2 TiN薄膜的制備工藝21-22
• 2.2.3 TiC薄膜的制備工藝22-23
• 2.3 薄膜表征23-26
• 2.3.1 X射線衍射(XRD)23
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）23
• 2.3.3 三維白光干涉表面輪廓儀23-24
• 2.3.4 拉曼光譜分析儀(Raman)24
• 2.3.5 UV-VIS-NIR分光光度計24-25
• 2.3.6 CM-5 分光測色計25-26
• 第3章 靶電流和Ar流量對Al/Ti-DLC/DLC選擇性吸收薄膜光學性能的影響26-39
• 3.1 Al/Ti-DLC/DLC選擇性吸收薄膜的結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2 C靶電流對DLC減反射層的影響27-30
• 3.3 Ar流量對DLC減反射層的影響30-32
• 3.4 Ti靶電流對Ti-DLC吸收層的影響32-35
• 3.5 靶電流和Ar流量對Al/Ti-DLC/DLC選擇性吸收薄膜的影響機理35-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 Ti靶電流和N2流量對TiN薄膜光學性能的影響39-52
• 4.1 鈦靶電流對TiN薄膜的影響39-45
• 4.1.1 鈦靶電流的變化對TiN薄膜顏色的影響39-42
• 4.1.2 鈦靶電流的變化對TiN薄膜形貌的影響42-43
• 4.1.3 鈦靶電流的變化對TiN薄膜厚度的影響43-44
• 4.1.4 鈦靶電流的變化對TiN薄膜反射率的影響44
• 4.1.5 鈦靶電流的變化對TiN薄膜元素比例的影響44-45
• 4.2 N_2流量對TiN薄膜的影響45-50
• 4.2.1 氮氣流量的變化對TiN薄膜顏色的影響45-47
• 4.2.2 氮氣流量的變化對TiN薄膜形貌的影響47-49
• 4.2.3 氮氣流量的變化對TiN薄膜厚度的影響49
• 4.2.4 氮氣流量的變化對TiN薄膜反射率的影響49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第5章 靶電流和氣體流量對TiC薄膜光學性能的影響52-62
• 5.1 靶電流對TiC薄膜光學性能的影響52-56
• 5.1.1 鈦靶電流變化對TiC薄膜顏色的影響52-53
• 5.1.2 鈦靶電流變化對TiC薄膜形貌的影響53-54
• 5.1.3 鈦靶電流變化對TiC薄膜反射率的影響54-55
• 5.1.4 鈦靶電流變化對TiC薄膜厚度的影響55-56
• 5.1.5 鈦靶電流對TiC薄膜粗糙度的影響56
• 5.2 乙炔流量對TiC薄膜的影響56-61
• 5.2.1 乙炔流量的變化對TiC薄膜顏色的影響56-57
• 5.2.2 乙炔流量變化對TiC薄膜形貌的影響57-58
• 5.2.3 乙炔流量的變化對TiC薄膜透射率的影響58-59
• 5.2.4 乙炔流量的變化對TiC薄膜厚度的影響59-60
• 5.2.5 乙炔流量的變化對TiC薄膜粗糙度的影響60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-70
• 個人簡歷70-71
• 在學期間研究成果71

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