电子束热蒸发非晶硅薄膜红外光学特性

采用Ar+离子束辅助电子束热蒸发技术制备非晶硅(a-Si)薄膜,利用正交实验研究了薄膜红外光学常数与工艺参数之间的关系。采用椭偏仪和分光光度计分析了薄膜沉积速率、基底温度和工作真空度对非晶硅薄膜的折射率和消光系数的影响。实验结果表明:影响a-Si薄膜光学特性的主要因素是沉积速率和基底温度,工作真空度的影响最小。随着沉积速率和烘烤温度的升高,a-Si薄膜的折射率先增大后减小;工作真空度越高,薄膜的折射率越大。a-Si薄膜在波长1～5μm之间,折射率变化范围为2.65～3.38。当沉积速率为0.6nm/s、基底温为120℃、工作真空度是1.0×10-2 Pa时,获得的a-Si薄膜的光学特性比较好,在3μm处薄膜的折射率为2.87,消光系数仅为1.67×10-5。