3.2　IMO薄膜的实验制备

在本研究中，IMO薄膜采用磁控溅射（Magnetron Sputtering）的方法制备。磁控溅射是一种广泛用于薄膜制备的沉积技术，具有成膜质量高、可控性好、高沉积速率等优点。如图3-1所示为溅射原理示意图，在溅射过程中，惰性气体离子被高电压加速，轰击靶材表面，将靶材表面的原子打出，沉积到衬底之上。

选用钠钙玻璃（Soda Lime Glass，SLG）作为IMO薄膜的衬底材料。衬底材料的洁净程度会直接影响薄膜的质量，因此衬底的清洗尤为重要。SLG衬底首先使用DECON 90（一种表面活性清洁剂）的水溶液刷洗，之后用高纯度去离子水清洗。冲洗后的SLG用氮气吹干后置于衬底盒中备用。

IMO薄膜的溅射采用了一台Kurt J.Lesker溅射系统，如图3-2所示。本实验中此溅射系统工作在脉冲直流（Pulsed DC）状态。溅射靶材为一枚直径7.62cm的Mo掺杂浓度为3 wt.%的In2O3靶材。溅射功率设置为60W，脉冲频率50Hz。在溅射前，溅射室被抽真空到10-7Mbar。溅射在Ar和O2的气氛中进行，工作气压为4×10-3Mbar，O2流量为～1.0sccm。本文主要研究衬底温度对薄膜性质的影响，不同批次的衬底温度分别控制为50℃、100℃、170℃、220℃、250℃。对于50℃、100℃、170℃、220℃批次，溅射时间为80min，对250℃批次，溅射时间为160min。制备好的薄膜的厚度采用Talystep仪器测量。溅射时间为80min的IMO薄膜厚度在160～220nm；溅射时间为160min的薄膜厚度约为480nm。

图3-1　溅射原理示意图

图3-2　Kurt J.Lesker溅射系统实物图