磁控溅射法制备Al2O3复合高铝玻璃薄膜

日期:2024-05-1732

海控科技在期刊《材料科学与工程学报》于2020年第4期第38卷发表了《磁控溅射法制备Al2O3复合高铝玻璃薄膜》论文,该论文属于海南省重 大科技计划资助项目(ZDKJ2017011),国家自然科学基金资助项目(51761010),海南大学科研平台建设资助项目(ZY2019HN09)科研成果。

玻璃中当Al2O3含量高时,Al2O3可以很大程度地改善玻璃中的化学结构稳定性,并且可以相应的提高玻璃的析晶温度,降低玻璃的析晶倾向。此外,高铝玻璃中力学性能如硬度和机械强度计算也会得到有效提高。但随着Al2O3含量的增加,熔制时玻璃的粘度和表面张力也会随之加大,使得澄清和成型等工艺难度加大,导致产品的良品率降低,进一步增加了生产成本。磁控溅射技术是目前镀膜工业采用的主要方法之一,特别是在微电子、光学薄膜和材料表面处理领域中得到广泛应用。该技术可使用化合物材料制作靶材,并溅射沉积化合物薄膜。

本研究以高铝玻璃和Al2O3为靶材,通过磁控溅射的方法,在普通白玻上制备Al2O3复合高铝玻璃薄膜,研究了薄膜中随着Al2O3含量的增加对薄膜硬度及可见光透过率性能的影响。并通过不同的表征技术,分析了薄膜的微观结构、成分及变化规律。通过改变Al2O3靶的溅射功率,得到了最优综合性能的工艺参数,即当Al2O3靶材的溅射功率为120W时所制备的薄膜,其表面形貌最好,呈相互连接的、均匀致密的颗粒状;纳米硬度及杨氏模量分别为18.266GPa和142.157GPa;各样品的平均可见光透过率均在85%以上。

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图1 各样品的X射线衍射图谱

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图2 各样品的红外光谱图


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