研究目的
研究热退火对射频溅射LiTaO3薄膜结构和光学性能的影响。
研究成果
研究得出结论，LiTaO3薄膜的最佳退火温度为600°C，在此温度下薄膜展现出最佳结晶度和有序结构，其折射率、消光系数及光学带隙能量值与钽酸锂单晶一致。
研究不足
本研究仅限于探讨550°C至700°C退火温度对LiTaO3薄膜结构和光学性能的影响。该研究未涉及其他沉积参数或衬底的影响。
1：实验设计与方法选择：
采用射频磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备LiTaO3薄膜，并在550°C至700°C范围内进行退火处理。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、掠入射X射线衍射(GAXRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱和椭圆偏振光谱仪研究其结构与光学特性。
2：样品选择与数据来源：
靶材为纯度99.9%、Li/Ta摩尔比为50/50的煅烧压制陶瓷粉末。
3：9%、Li/Ta摩尔比为50/50的煅烧压制陶瓷粉末。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：射频磁控溅射装置(FJL560，中科院沈阳科仪公司)、场发射扫描电镜(S4800)、X射线衍射仪(Xpertpro-MPD)、X射线光电子能谱仪(Escalab 250Xi)、拉曼光谱仪(Invia Reflex)、椭圆偏振光谱仪(SE200-MSP)。
4：0)、X射线衍射仪(Xpertpro-MPD)、X射线光电子能谱仪(Escalab 250Xi)、拉曼光谱仪(Invia Reflex)、椭圆偏振光谱仪(SE200-MSP)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：在总沉积压强0.8 Pa、氧气流量40 sccm、氩气流量10 sccm条件下，以150 W射频功率沉积薄膜。沉积后于富氧环境中550°C至700°C退火60分钟。
5：8 Pa、氧气流量40 sccm、氩气流量10 sccm条件下，以150 W射频功率沉积薄膜。沉积后于富氧环境中550°C至700°C退火60分钟。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用Forouhi-Bloomer色散模型对实验椭偏光谱进行理论拟合，推导光学常数及光学带隙能量Eg。
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RF magnetron sputtering apparatus
FJL560
SKY Technology Development Limited Company of Chinese Academy of Sciences
Used for depositing LiTaO3 thin films on substrates.
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Field emission scanning electron microscope
S4800
Used for observing the morphology on the top surface and fractured cross section of the thin film.
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X-ray diffractometer
Xpertpro-MPD
Used for studying characteristics of layers’ crystalline structure.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Escalab 250Xi
Used for quantitative analysis of the growing thin film.
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Raman spectrometer
Invia Reflex
Used for obtaining Raman spectra of the thin films.
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Spectroscopic ellipsometry
SE200-MSP
Used for measuring optical constants of the LiTaO3 thin film.
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