原子层沉积制备Ta_2O_5薄膜的光学特性研究  

Optical Properties of Ta_2O_5 Thin Films Fabricated by Atomic Layer Deposition

作　　者：范欢欢[1] 章岳光[1] 沈伟东[1] 李旸晖[1] 李承帅[1] 何俊鹏[1] 刘春亮 刘旭[1] 

机构地区：[1]浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027 [2]芬兰倍耐克有限公司,芬兰赫尔辛基fin01510

出　　处：《光学学报》2011年第10期280-285,共6页Acta Optica Sinica

基　　金：浙江省科技厅项目(2010R10008);中央高校基本科研业务费专项资金(2010QNA5036);教育部留学回国人员科研启动基金项目资助课题

摘　　要：以乙醇钽[Ta(OC2H5)5]和水蒸气为前驱体,采用原子层沉积(ALD)方法分别在基板温度为250℃和300℃的K9和石英衬底上制备了Ta2O5光学薄膜。采用分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等手段对薄膜的光学特性、微结构和表面形貌进行了研究。结果表明,用ALD方法制备的Ta2O5薄膜在刚沉积和350℃退火后均为无定形结构,而250℃温度下沉积的薄膜其表面粗糙度低,聚集密度很高,光学均匀性优,在中紫外到近红外均表现出很好的光学特性,可以作为高折射率材料很好地应用于光学薄膜中。Tantalum ethoxide [Ta（OC2H5）5] and water vapor（H2O） are used as chemical precursors to deposit Ta2O5 thin films on K9 and JGS1 substrates by atomic layer deposition（ALD） at the temperature of 250 ℃ and 300 ℃ respectively.Characteristics of the films such as optical properties,microstructure and surface morphological image are investigated by spectrophotometer,X-ray diffraction（XRD）,X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）,scanning electron microscope（SEM） and atomic force microscopy（AFM）.The results show that both the as-deposited and annealed Ta2O5 films are amorphous.The film deposited at the temperature of 250 ℃ possesses excellent microstructure with good optical properties in the spectral region from mid-ultraviolet to near-infrared,and it can be well used for optical coatings as a kind of high-refractive-index materials.

关 键 词：薄膜 原子层沉积 Ta2O5薄膜 光学特性 

分 类 号：O484.4[理学—固体物理]