氧化钨薄膜溅射法
溅射法是指荷能粒子轰击固体表面(靶),使固体原子(或分子)从表面射出,并沉积到衬底或工件表面形成薄膜的方法,属于物理气相沉积的一种。溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下高速轰击作为阴极的靶材,靶材中的原子或分子受到碰撞,产生动量转移,使靶材表面的原子或分子逸出而淀积到被镀工件的表面,形成所需要的薄膜。
溅射法又分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射、反应溅射、中频溅射与脉冲溅射、偏压溅射、离子束溅射等。其中磁控溅射技术因沉积速度较高、工作气体压力较低等独特优越性,成为最广泛的一种溅射沉积法。
通常制备WO3薄膜所采用的是射频或磁控溅射技术。所谓射频溅射技术就是在射频电场的作用下电子能够在阴阳极之间来回震荡,可以使更多的气体分子碰撞电离,提高溅射速率,提高膜层致密性和纯度,增强薄膜的牢固性。所谓磁控溅射技术就是在阴极靶的表面上方加上一个正交的电磁场,溅射产生的二次电子在阴极被加速成为高能电子,在电场和磁场的联合作用下做近似摆线的运动,并不断与气体分子产生碰撞,向气体分子转移能量,使气体分子电离高能电子降为低能电子,并被辅助阳极吸收,从而避免了高能电子对工件的损伤。
溅射法制备薄膜具有成膜速度快、高纯度、高密度以及良好的结合性和强度等优点,可通过控制气氛压力和温度制得高性能WO3薄膜,但工艺总体控制复杂,所制得的薄膜厚度不均匀,制造成本高,一定程度上限制了该法的大范围推广。