溅射的氧化和湿蚀行为


溅射的氧化和湿蚀行为


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【溅射的氧化和湿蚀行为】本文介绍了我们华林科纳研究了合金元素Ti和铝对钼薄膜微观结构、电学性能、氧化和湿法腐蚀行为的影响 。 通过直流磁控溅射沉积薄膜在330°C的环境空气中退火1小时 , 随着铝含量的增加 , 薄膜的抗氧化性增强 , 薄膜在常用的磷酸、乙酸和硝酸混合物中的湿法蚀刻速率随着铝含量的增加而降低 , 但在薄膜晶体管液晶显示器应用中仍然可以接受 。
图1显示了所有薄膜在沉积状态下的X射线衍射图 , 薄膜中Ti:Al的比值随着Mo含量的相应降低 , 从1:1到1:2几乎直线增加到1:3 。 虽然(110)取向晶体在所有研究成分中占主导地位 , 但(100)取向晶体的衍射随着铝含量的增加而增强 。


退火过程中形成的氧化膜太薄 , 无法通过XRD和SEM截面检测到 , 为了获得更多关于表面氧化物的信息 , 进行了拉曼光谱 , 表面氧化物是薄膜热着色的原因 , 氧化钼非常适合用拉曼散射来表征 , 相比之下 , 在350°C以下的大块铝退火会形成非晶的氧化铝膜 , 这是拉曼光谱无法检测到的 。
在退火后样品的拉曼光谱与目测和光谱学结果吻合较好 , 因此退火处理导致未合金Mo膜的表面氧化 , 导致三氧化钼的形成 , 可以得出结论 , 增加的Al含量阻止了MoO3的形成 , 并导致了保护性Al2O3膜的生长 。
为了研究Al对Mo氧化态的影响并验证假定的Al2O3膜的存在 , 进行了XPS分析 。 结果 , 可以推测Al2O3的形成是Mo氧化态降低的原因 , 最后通过研究了不同铝含量对直流磁控溅射沉积的钼钛铝薄膜相演化、湿蚀行为和抗氧化性的影响 , 随着铝含量的增加 , 钼合金膜的湿腐蚀性能下降 , 但对于薄膜晶体管液晶显示器的应用仍处于可接受的范围内 , 进一步增加的Al含量促进了无定形Al2O3层的形成 , 这降低了Mo的氧化态 。 因此 , 薄膜的氧化行为主要由铝含量控制 。

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