直流磁控溅射也可使用电导率足够高的氧化物靶材。采用该方法时,一般气氛为氧气和氩气的混合气体,因有研究证明少量的氧气有助于得到化学计量比的薄膜,氧气分压对二氧化钛薄膜的电学和光学性质有直接影响,但所需氧气量比用纯金属镀膜时所需少得多。后期在氧气中的热处理也能改善薄膜的晶型。
2.3 以TiO2-x作为靶材
TiO2-x(通常0<x<1)是介于Ti和TiO2之间的一种导电材料。其制备方法主要有热压烧结和等离子喷射沉积两种。用TiO2-x作为靶材镀TiO2薄膜近年来受到人们的重视。它具有以下三方面的优势: (1)沉积速率高。Ohsaki H等以TiO2-x为靶材进行平板直流磁控溅射。当溅射气氛为3% O2和97%Ar(均为体积分数)时,有效沉积速率达0.31 nm·cm2·s-1·W,而常规以Ti为靶材,气氛为100% O2时,有效沉积速率仅为0.037 nm·cm2·s-1·W,因此用TiO2-x作靶材能将沉积速率提高近一个数量级,两种情况下所得薄膜的折射率几乎相同。Ohsaki H等提出:有效沉积速率随着靶材表面金属性的增强而提高。TiO2-x比TiO2具有更强的金属性,可达到较高的溅射速率,同时又克服了以Ti为靶材时过程不稳定的问题。例如Tomaszewski H用Ar预轰击TiO2靶材,使其表面失去部分氧,呈现TiO2-x状态,溅射时达到了较高的溅射速率。(2)对基体损坏少。
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