热处理对钛酸锶钡薄膜光学性能影响.pdf

· 24 · 材料导报 B：研究篇 2015年 9月(下)第 29卷第9期 热处理对钛酸锶钡薄膜光学性能的影响 赵丽丽，翟眷雪，朱红丹，廖付友，刘艳秋 (西北大学信息科学与技术学院，西安 710127) 摘要 采用无水溶胶一凝胶技术制备 了钛酸锶钡光学薄膜，研究了预处理温度对钛酸锶钡薄膜表面形貌的影 响，系统分析 了退火温度对钛酸锶钡薄膜的相结构、微观形貌和光学性能的影响。结果表明，膜的物相、结构和形貌 均对其光学性能起决定作用，制备致密、均匀的晶态薄膜是使钛酸锶钡薄膜具有高的光学透过率、大的折射率和小的 消光系数的关键。通过 150℃预处理和850℃退火获得 了晶化程度 良好，表面形貌平整、致密的钛酸锶钡薄膜，该膜 在 350~1000nm的最大光透过率为8O．72 ，在 6O0～1000nm的折射率稳定在约 1．93，在 4O0～1000rLrn范围消光 系数稳定在约 4×1O一。 关键词 钛酸锶钡 薄膜 预处理 退火 光学性能 中图分类号：T1384 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2015．18．006 EffectofHeat—treatmentontheOpticalPropertiesofBarium Strontium TitanateThinFilms ZHAO Lili，ZHAIChunxue，ZHU Hongdan，LIAO Fuyou，LIU Yanqiu (SchoolofInformationScienceandTechnology，NorthwestUniversity，Xi’an710127) Abstract Barium Strontium Titanate (BST)thinfilmswerepreparedin sol—ge1processwithoutwaterinthe system．Effectofthepre-heattreatmentonthemorphologyofBST thinfilmswasinvestigated．Furthermore，effects ofannealingtemperatureonthephasestructure，micro-morphologyandopticalpropertiesofBST thinfilmswereana— lyzedindetail．Theexperimentresultsshow thattheoptica1propertiesofthinfilmsaredirectlyaffectedbythethin film phase，structureandmicro-morphology．Toachievehighlighttransmittance，bigrefractiveindexandsmal1ex— tinctioncoefficient，itisessentialtOpreparethecrystallineBST filmswithdensemicrostructureanduniform grain size．ThecrystallizedBST thinfilmswithdenseandgoodmorphologywerepreparedthroughpre-heattreatmentat 150℃ andthenannealedat850℃．Thetransmittancemaximum oftheas—preparedthinfilm iS80．72％ inthewave— lengthrangefFOre 350tO1000nrn．Therefractiveindexofthissampleisaround1．93intherangeoffrom600tO1000 n肌 Theextinctionindexofthinfilm iSabout4×10 intherangeoffrom 400tO1000nm．