等离子化学气相沉积装置的研制及有机磁性薄膜的制备

摘要

目前，人们对薄膜磁性能的认识已达到了一个新的水平，这除了人们对二元系物体的自发磁化问题很感兴趣以外，主要还是由于磁性薄膜已日益广泛地应用于电子计算机的记忆元件、记录元件等方面。薄膜的制备方法包含很多，主要有化学气相沉积，物理气相沉积和其他一些独特的制备方法。 本文首先是介绍了如何研制一台适用于沉积磁性薄膜的等离子体化学气相沉积装置，从材料的选择到两个气路的设计都做了充分的考虑；然后是通过大量实验，以二茂铁为前驱原料，普通玻璃为基片，采用等离子体化学气相沉积方法，在不同工艺条件下制备出了具有磁性的FeOOH薄膜。用台阶仪测试了薄膜的厚度，探讨薄膜沉积速率和沉积工艺的关系；用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对薄膜表面进行分析，知表面粒子分布均匀，形貌规则；用化学元素有机分析(ESCA)方法测量了薄膜的化学组成，分析了不同功率下元素之间的结合方式；用超导量子干涉仪测量了其磁化率温度曲线与磁滞回线。综合各项条件，提出了使用此PECVD装置的一般工作流程，以及制备此类薄膜的合适工艺参数，为课题组以后制备有机磁性薄膜做了实验准备和理论探讨。实验证明，控制适宜的沉积参数，可以获取比较理想的磁性薄膜。