二氧化锡薄膜的MOD法制备和表征.pdf

文章编号：lOOl一973l【2001)03一0277一03 二氧化锡薄膜的MOD法制备和表征’ 林殷茵1，汤庭鳌1，姚熹2 (1．复旦大学电子工程系微电子所，上海，200433}2．西安交通大学电子材料研究所，陕西西安710049) 摘要： 采用新颖的金属有机物热分解方法(MOD)割备了二 薄膜采用旋转涂胶(spin 氧化锡薄膜。缸外分析和热分析表明．先体制备过程申生成了 锝的有机物+这对制备质量良好的光学薄膜起了决定作用。对 薄膜的红外光谱和紫外一可见光谱的分析表明．薄膜的热处理 过程中经历了溶卉0挥发、有机物燃烧和析晶等过程，随熟处理温 马弗炉中退火析晶。 度的升高，薄膜的孔率显著减小，薄膜的结构致密，这是由制备 2．2分析方法 过程的特点决定的。 Res 采用MattSonHigh 关键词：二氧化锡；薄膜；金属有机物热分解；制备 中圈分类号：TN304．21 文献标识码：A 热分析．升温速率10℃／min，空气气氛。 60SxR 1引言 采用Nicolet 二氧化锡(srlO。)是一种受到广泛重视的宽禁带半导体材 光。所测取的是涂覆与不涂覆薄膜的玻璃的差谱。用于红外分 料[1]。它具有一些独特的性能，例如掺杂后具有高导电性．高透 析的4个薄膜样品的制备过程如下：在衬底上涂覆第一层湿膜． 射率．较好的化学和热稳定性口3等。这些性质可应用在很多技 术领域，包括太阳能电池、液晶显示、光探测器、保护涂层 等口“]。此外，二氧化锡不仅在近三十年来一直处于金属氧化 物半导体电阻式气体传感器研究的中心[5]，并且近年的研究还 表明其光学性能也会对环境气氛的变化发生响应”。]，展示了 60min。 利用这种性能发展新型的气敏一光学型器件的可能性。 二氧化锡材料主要有烧结型、厚膜型和薄膜型几种，薄膜材 透射光谱。采用下面所述的包络线法可得到薄膜的折射率、孔 料由于在一致性、小型化、集成化和智能化等方面的优势以及实 用中的要求，近年来国内外对于二氧化锡薄膜的研制开发都给 率。由于薄膜上、下两个表面(即薄膜一空气和薄膜一村底)发生 予了很大重视。用来制备二氧化锡薄膜的方法主要有磁控反应 溅射”]、化学气相沉积(cvD)口]、物理气相沉积(PvD)、热解喷 从干涉公式出发即可推导得到待测薄膜的折射率n的计算公 涂(spraypyroIysis)m]、射频反应溅射㈨和溶胶一凝胶嘲等。作 式Ⅲ]，这里只给出结果： 者以二氯化锝sncl。·2H。0)为原料、无水乙醇(c2H。oH)为 溶剂，采用新颖的金属有机物热分解工艺(M()D)制各了二氧化 ”一[N+(Ⅳ2一稿n{)“2]”2 (1) 锡薄膜，发现薄膜具有优良的光学性能““。本文进一步采用红 在式(1)中 外光谱、热分析、紫外一可见光谱等表征手段对先体和薄膜的制 备过程进行了分析，分析结果较好地解释了制各过程中出现的 实验现象、制备机理和薄膜的结构特点。 其中m、n-分别为空气和石英衬底的折射率。 孔率的计算是根据Lore∞e-LoreIItz关系‘1日： 2实验 3(：一矿) 。、 2．1先体溶液的合成与薄膜的制