脉冲磁控溅射制备MgZrO复合介质膜的结构与性能

摘要

本文系统研究了脉冲磁控溅射法沉积MgO复合薄膜结构与性能. 采用脉冲磁控溅射沉积MgZrO薄膜,研究Zr含量、基板负偏压和非平衡磁控溅射对复合介质保护膜的化学组成、结晶取向、表面形貌、残余应力和透射率的影响规律,对实验结果进行了较为系统的分析和讨论,获得了具有重要参考价值的研究结果.实验发现,Zr含量、基板负偏压和非平衡磁控溅射对MgZrO薄膜的结构和性能有显著影响.当Zr含量为2.03at.﹪、基体偏压为-150V时薄膜具有最强的(200)结晶取向、最小的晶粒尺寸以及最低的表面粗糙度,薄膜孔隙率低,薄膜还具有高的残余压应力和高可见光透射率；与平衡磁控溅射相比采用非平衡磁控溅射沉积的复合介质保护膜具有更高的氧含量,薄膜表面更光滑、组成颗粒更细小,透射率显著提高. 所得研究结果,对AC PDP介质保护膜的选材、制备工艺参数的优化具有实用价值和指导意义.

目录

文摘

英文文摘

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1前言

1.1显示器件概述

1.2 PDP发展历史及现状

1.2.1 PDP发展历史和产业现状

1.2.2 AC PDP存在的主要问题和研究方向

1.3 AC PDP介质保护膜研究进展

1.3.1 AC PDP中介质保护膜的作用

1.3.2 AC PDP介质保护膜的发展历程

1.3.3 AC PDP介质保护膜的制作方法

1.4影响MgO介质保护膜性能的主要因素

1.5本文研究内容

2薄膜制备与分析方法

2.1 Mg-Zr-O薄膜制备方法与设备

2.1.1磁控溅射镀膜

2.2薄膜分析测试方法

2.2.1 X射线衍射

2.2.2原子力显微镜

2.2.3扫描电子显微镜

2.2.4薄膜应力的测试原理及方法

3 Zr含量对Mg-Zr-O介质保护膜结构与性能的影响

3.1实验方法与设备

3.2结果与分析

3.2.1Zr含量对Mg-Zr-O复合介质保护膜成分的影响

3.2.2 Zr含量对Mg-Zr-O复合介质保护膜微观结构的影响

3.2.3 Zr含量对Mg-Zr-O复合介质保护膜表面形貌的影响

3.2.4Zr含量对Mg-Zr-O复合介质保护膜残余应力的影响

3.2.4 Zr含量对Mg-Zr-O复合介质保护膜透射率的影响

3.4小结

4基体偏压对Mg-Zr-O复合介质膜的影响

4.1实验方法与设备

4.2结果与讨论

4.2.1基体偏压对Mg-Zr-O复合介质保护膜成分的影响

4.2.2基体偏压对Mg-Zr-O复合介质保护膜微观结构影响

4.2.3基体偏压对Mg-Zr-O复合介质保护膜表面形貌的影响

4.2.4基体偏压对Mg-Zr-O复合介质保护膜残余应力的影响

4.2.5基体偏压对Mg-Zr-O复合介质保护膜透射率的影响

4.3小结

5非平衡磁控溅射沉积Mg-Zr-O介质保护膜的特性

5.1实验与测试方法

5.2实验结果与分析

5.2.1非平衡磁控溅射对MgZrO薄膜成分的影响

5.2.2非平衡磁控溅射对MgZrO薄膜结构的影响

5.2.3非平衡磁控溅射对MgZrO薄膜表面形貌的影响

5.2.4非平衡磁控溅射对MgZrO薄膜应力与透光率的影响

5.3小结

6结论

致谢

参考文献