如何在石英玻璃上镀氮化硅?

如何在石英玻璃上镀氮化硅?

在石英玻璃上镀氮化硅薄膜,可以采用磁控溅射技术,以下是具体的工艺步骤:

  1. 基体预处理:首先将石英玻璃基体进行超声波清洗,以去除表面的杂质和油污。清洗步骤包括将基体浸入丙酮中进行超声波清洗15分钟,然后进行酒精超声波清洗,最后烘干。
  2. 真空室准备:将预处理好的石英玻璃基体放入磁控溅射镀膜设备的真空室中,确保基体放置在转架杆上,以便在镀膜过程中实现均匀性。
  3. 真空室抽气:将真空室的气压抽至10^-4-10^-3Pa,加热基体,使基体温度达到200-250°C。
  4. 轰击清洗:通入氩气并开启负偏压对真空室和基体进行轰击清洗,以确保薄膜与基材结合得更好。例如,通入16-24sccm的氩气,当真空室气压达到4-8Pa时,保持该气压,开负偏压至-800V—1000V,对真空室和基体进行轰击清洗,持续20-40分钟。
  5. 沉积氮化硅薄膜:关闭氩气,将真空室的气压再次抽至10^-4-10^-3Pa,然后同时通入氩气和氮气,使氮气的体积百分比为10%-80%。当真空室气压上升至0.3-0.5Pa时,调整负偏压到-100V,打开硅靶的控制电源,将硅靶的电源功率调至2-4KW,沉积时间为60-120分钟,从而得到氮化硅薄膜。
  6. 退火处理:在某些情况下,沉积有氮化硅薄膜的石英玻璃片可能需要在真空炉内550-950°C退火,退火时间为60-120分钟,以优化薄膜的光电性能。

通过上述步骤,可以在石英玻璃上成功镀制氮化硅薄膜,这种方法简单、可靠,并且制得的氮化硅薄膜具有良好的光电性能。

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