研究目的
采用磁控溅射法制备铜纳米薄膜,并研究其微观结构和光学性能。
研究成果
铜纳米薄膜的微观结构和光学特性取决于工艺参数。石英基底上的岛状薄膜具有统计异质结构,需通过统计分析实现精确的参数估算。光谱显示特定波长(如0.25微米、0.32微米、0.48微米)的吸收带及等离子体振荡,与块体铜的特性相符。该结果有助于优化纳米结构体系在光电子学和节能技术领域的应用。
研究不足
该研究仅限于特定基底(石英、玻璃、硅)上厚度为1纳米至65纳米的铜纳米薄膜。光学测量在室温空气环境下进行,可能未考虑环境因素影响。岛状薄膜的统计异质性需要仔细分析以避免误差。光谱范围为0.2微米至1.1微米,未覆盖更宽波长。
1:实验设计与方法选择:
采用平面靶直流磁控溅射法制备铜纳米薄膜,调节的技术参数包括基底温度、靶-基距、工作气压及磁控功率。
2:样品选择与数据来源:
基底选用石英、硅酸盐玻璃和单晶硅,通过标准工艺制备。部分样品额外进行了300°C真空热处理。
3:实验设备与材料清单:
设备包含磁控溅射系统、用于厚度控制的石英谐振器、用于结构研究的透射/扫描电子显微镜、用于相结构分析的电子衍射仪,以及光学测量的SF-16分光光度计。材料包括铜靶(标记'm.v.')、氩气及基底。
4:实验流程与操作步骤:
在不同气压(0.6-15 Pa)和磁控功率下沉积薄膜,通过石英谐振器控制重量厚度。沉积后于常温空气环境下进行显微观察与分光光度分析。
5:6-15 Pa)和磁控功率下沉积薄膜,通过石英谐振器控制重量厚度。沉积后于常温空气环境下进行显微观察与分光光度分析。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:微观结构分析采用颗粒尺寸分布统计法。光学数据(透射率与反射系数)测量误差为T±1%、R±3%,并与已知光谱进行比对。
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