一种声光调制器用铟薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，其包括如下步骤：(1)安装In靶材；(2)清洗衬底；(3)通过直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，生长温度为100～400℃；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理。本发明专利技术的制备方法，在100～400℃的温度下生长铟薄膜，还对铟薄膜进行氢气退火，由此，不仅可利用高温处理降低铟薄膜的电阻率，使其具有优良的导电性能，还可防止最终获得的铟薄膜被氧化，最终制得表面光滑、金属光泽度高、组分均一、导电性能稳定、以及适用于声光调制器中的铟薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种声光调制器用铟薄膜的制备方法
本专利技术属于功能薄膜材料及器件
，具体涉及一种声光调制器用铟薄膜的制备方法。
技术介绍
声光调制器是控制激光束强度变化的声光器件。调制信号是以电信号形式作用于电声换能器上，再转化为以电信号形式变化的超声场，当光波通过声光介质时，由于声光作用，使光载波受到调制而成为“携带”信息的强度调制波。声光调制器由声光介质、电声换能器、吸声(或反射)装置及驱动电源等组成。其中，金属铟具有延展性好、可塑性强、熔点低、沸点高、低电阻、抗腐蚀等优良特性，还具有较好的光渗透性和导电性，能够粘附在多种材料上，易于抛光和打磨。因此，金属铟膜可作为电声换能器与声光介质键合粘连的物质。但是，这一用途需严格要求金属铟膜不能被氧化，还要求其要具有较好的金属光泽，以达到粘附的效果。常温下，金属铟较为稳定，不易被氧化。但在高温环境下，金属铟很容易被氧化；在100℃左右时，铟的表面即会形成氧化膜；温度更高时，铟会与氧、卤素、硫、硒、碲、磷等发生反应。现有技术一般采用磁控溅射工艺制备金属铟薄膜，而在制备过程中，需采用高温处理来降低薄膜的电阻率，以提高其导电性能，但在高温下沉积金属铟薄膜，很容易会造成金属铟薄膜被氧化，导致产品不符合声光调制器的使用要求。因此，在目前的磁控溅射工艺下，如何制备既具有优良导电性又不会被氧化的金属铟薄膜成为亟待攻克的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种声光调制器用铟薄膜的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，其包括如下步骤：(1)安装In靶材；(2)清洗衬底；(3)通过直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，生长温度为100～400℃；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理。优选地，所述氢气退火处理的条件为：退火温度400～500℃，退火压力0.2～0.8Pa，退火时间1800～3600s。优选地，所述In靶材的纯度≥99.97％，密度≥6.9g/cm3。本专利技术的制备方法中，采用该规格参数的In靶材可制得表面平整光滑的铟薄膜。若靶材的密度较小，会导致溅射过程中靶材被击穿或者出现开裂现象。优选地，所述直流磁控溅射中，In靶材与衬底的中心距离为6～10cm。优选地，所述直流磁控溅射中，In靶材的溅射功率密度为0.5～2.0W/cm2，溅射压力为0.2～0.8Pa。优选地，所述铟薄膜的厚度为500～2000nm。采用该厚度的铟薄膜，其在电声换能器与声光介质之间键合粘连的效果较好。若铟薄膜的厚度较小，会导致其键合粘连效果较差，甚至无法达到有效的键合粘连作用。优选地，所述衬底为无碱玻璃衬底，其碱元素含量≤0.05wt％，室温热膨胀系数≤35.5×10-7/K，厚度为0.2～0.6mm。优选地，所述衬底的清洗包括如下步骤：a)先用丙酮超声清洗；b)然后用无水乙醇超声清洗；c)再用去离子水超声清洗；d)最后用氮气吹干。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的制备方法，在100～400℃的温度下生长铟薄膜，还对铟薄膜进行氢气退火，由此，不仅可利用高温处理降低铟薄膜的电阻率，使其具有优良的导电性能，还可防止最终获得的铟薄膜被氧化，最终制得表面光滑、金属光泽度高、组分均一、导电性能稳定、以及适用于声光调制器中的铟薄膜。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中所采用的原料、试剂等均可通过市售购买获得。其中，In靶材的纯度为99.99％，密度为7.1g/cm3，购自先导薄膜材料有限公司。衬底为无碱玻璃衬底，其碱元素含量为0.05wt％，室温热膨胀系数为35.5×10-7/K，厚度为0.4mm，购自三星康宁公司。实施例1一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，步骤如下：(1)在阴极靶位上安装In靶材；(2)将衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗10min，之后用高纯氮气(纯度≥99.999％)吹干；(3)采用直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，靶材与衬底的中心距离为7cm，靶材的溅射功率密度为0.78W/cm2，溅射压力为0.4Pa，生长温度为300℃，制得厚度为1500nm的铟薄膜；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理，退火温度为400℃，退火压力为0.6Pa，退火时间为1800s。实施例2一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，步骤如下：(1)在阴极靶位上安装In靶材；(2)将衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗10min，之后用高纯氮气(纯度≥99.999％)吹干；(3)采用直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，靶材与衬底的中心距离为7cm，靶材的溅射功率密度为0.78W/cm2，溅射压力为0.6Pa，生长温度为250℃，制得厚度为1500nm的铟薄膜；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理，退火温度为500℃，退火压力为0.4Pa，退火时间为1800s。实施例3一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，步骤如下：(1)在阴极靶位上安装In靶材；(2)将衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗10min，之后用高纯氮气(纯度≥99.999％)吹干；(3)采用直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，靶材与衬底的中心距离为7cm，靶材的溅射功率密度为0.52W/cm2，溅射压力为0.6Pa，生长温度为300℃，制得厚度为1500nm的铟薄膜；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理，退火温度为450℃，退火压力为0.6Pa，退火时间为1800s。对比例1一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，步骤如下：(1)在阴极靶位上安装In靶材；(2)将衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗10min，之后用高纯氮气(纯度≥99.999％)吹干；(3)采用直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，靶材与衬底的中心距离为7cm，靶材的溅射功率密度为0.78W/cm2，溅射压力为0.4Pa，生长温度为300℃，制得厚度为1500nm的铟薄膜；(4)对铟薄膜进行氢气退火处理，退火温度为300℃，退火压力为0.6Pa，退火时间为1800s。对比例2一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，步骤如下：(1)在阴极靶位上安装In靶材；(2)将衬底依次放入丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声清洗10min，之后用高纯氮气(纯度≥99.999％)吹干；(3)采用直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，靶材与衬底的中心距离为7cm，靶材的溅射功率密度为0.52W/cm2，溅射压力为0.6Pa，生长温度为300℃，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)安装In靶材；/n(2)清洗衬底；/n(3)通过直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，生长温度为100～400℃；/n(4)对铟薄膜进行氢气退火处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种声光调制器用铟薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)安装In靶材；
(2)清洗衬底；
(3)通过直流磁控溅射在衬底上生长铟薄膜，生长温度为100～400℃；
(4)对铟薄膜进行氢气退火处理。


2.根据权利要求1所述的声光调制器用铟薄膜的制备方法，其特征在于，所述氢气退火处理的条件为：退火温度400～500℃，退火压力0.2～0.8Pa，退火时间1800～3600s。


3.根据权利要求1所述的声光调制器用铟薄膜的制备方法，其特征在于，所述In靶材的纯度≥99.97％，密度≥6.9g/cm3。


4.根据权利要求1所述的声光调制器用铟薄膜的制备方法，其特征在于，所述直流磁控溅射中，In靶材与衬底的中心距离为6～10cm。

【专利技术属性】
技术研发人员：汤惠淋，宋世金，朱刘，马英俊，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44