磁控共溅射制备Si掺杂Al薄膜的应力研究

作     者：朱京涛 周涛 朱杰 赵娇玲 朱航宇 Zhu Jingtao;Zhou Tao;Zhu Jie;Zhao Jiaoling;Zhu Hangyu

作者机构：同济大学物理科学与工程学院上海200092 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2020年第40卷第14期

页      面：195-200页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11875204 11575127 11705259 U1932167) 

主　　题：薄膜 真空紫外 应力 结晶 共溅射 

摘      要：为研制真空紫外与极紫外波段Al基薄膜光学元件,详细研究了Al基薄膜的应力特性及其优化方法。利用应力实时测量装置对共溅射技术制备的5种不同Si掺杂质量分数(0、8.97%、16.49%、28.46%、45.73%)的Al-Si复合薄膜进行应力测试,并采用X射线衍射法表征薄膜的结晶状态。结果表明:Al薄膜中的应力表现为压应力,随着Si在Al中掺杂量的增加,Al中的压应力减小,并且Al的结晶度降低,Al(111)晶向的晶粒尺寸也减小,Al的结晶被抑制;当Si的掺杂质量分数从18.63%增大到31.57%时,Al中的压应力转变为张应力,且张应力随Si掺杂量的增加而进一步增大。本研究为制备Al基滤片、单层膜和多层膜元件提供了技术支撑,在极紫外光刻、同步辐射和天文观测领域具有重要的应用价值。