基于椭圆偏振光谱法对“D/M/D”结构中的衬底层作用研究

来源 :中国真空学会2016学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:litiemei101
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  具有“三明治”结构的D/M/D(dielectric/metal/dielectric)透明导电多层膜,基于其中金属功能Ag 膜中自由电子的导电性以及自由电子与电磁辐射的相互作用,具有低电阻,对可见光透明,但对红外光谱强烈地反射的光谱选择性,起到隔断辐射的作用.其中介质层起到增透以及调节膜系颜色的作用,而且外介质层保护内部Ag 膜,内介质层作为衬底层阻止玻璃基体中的碱离子向银膜中扩散.衬底层影响Ag 膜的结构,选取合适的衬底层材料以及优化工艺对于指导生产实际至关重要,如何评判衬底层对功能层Ag 膜的作用是首要议题.本文采用具有六方纤维矿结构的ZnO 作为衬底层,制备ZnO/Ag/SiNx 多层膜,研究反应溅射制备ZnO 的氧气流量对Ag 膜的影响.通过无损高精度的椭圆偏振光谱仪测试线偏振光经过多层膜样品后反射光的偏振状态,通过不同氧气流量制备的ZnO 作为衬底层时Ag 膜的椭偏参数变化来研究衬底层对Ag 膜的作用.分别拟合单层膜后建立组合模型,能够很好地对多层膜进行拟合,通过Drude 模型中的参数能够获得Ag 膜的载流子浓度和迁移率.拟合结果表明,ZnO 衬底层的存在显著提高Ag 膜的迁移率,随氧气流量的提高迁移率先升高后降低,载流子浓度几乎不变.XRD 对多层膜的结构分析表明,ZnO 衬底层提高Ag 膜的结晶程度,使其发生(111)择优取向,且衍射峰强度随氧气流量先升高后降低,Ag 膜结晶程度的提高有利于载流子迁移率的提高,这与椭偏拟合获得的迁移率变化结果相吻合,说明椭圆偏振光谱法能够通过物理模型中参数的拟合获得衬底层ZnO 对Ag 膜的作用关系,并由此获得最佳的ZnO 沉积工艺.
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