1. 研究目的与意义
背景：离子束溅射是在磁控溅射技术之后发展起来的一项溅射技术。它的优点是溅射过程离子能量和入射角度都可以调节和控制，并且基片不受离子从靶面反射而引起的辐射损伤。利用高能离子流溅射出的原子或原子团能量高，有利于均匀薄膜结构的生成；离子源可控性强，因此用离子束溅射制备薄膜致密、均匀，具有良好附着性、低的散射、良好稳定性和重复性。
离子束溅射法理论上可溅射任何物质镀制相应的薄膜，可以方便地制备各种单质和复合纳米薄膜材料，包括无机和有机材料的复合薄膜，因此是适用性较广的物理沉积纳米复合薄膜的方法。若在溅射时衬底加适当的偏压，可以兼顾衬底的清洁处理，这对生成薄膜的台阶覆盖也有好处。另外，用溅射法可以制备不能用蒸发工艺制备的高熔点、低蒸气压物质膜，便于制备化合物或合金的薄膜。离子束溅射是真空环境中镀膜，牢固性，致密性和均匀性都是很完美的。
目的：本文应用离子束溅射法制备不同制备条件下的氧化钽薄膜并研究其物理性能，如基体表面温度、工作气压、负偏压、溅射气体纯度对氧化钽薄膜的沉积速率、复折射率、致密度、颗粒尺寸等的影响。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：了解离子束溅射原理，离子束溅射生长氧化钽薄膜的生长机理。掌握影响氧化钽薄膜的生长厚度、生长的薄膜致密性，和电性能的参数。熟悉离子束溅射相关仪器；能够熟练掌握离子束溅射镀膜机操作规程，并且能够实际操作仪器。掌握椭圆偏振仪测薄膜复折射率的方法原理；熟练操作原子力显微镜测试膜的表面形貌；熟悉origin或matlab分析实验数据等。培养综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。具有工作过程的评价能力。
利用实验室的离子束溅射镀膜仪器进行不同生长参数条件下氧化钽薄膜的制备。由于离子束镀膜过程中薄膜的沉积速率与溅射功率、气压等参数有着密切联系，优化沉积速率、基片温度等参数对于制备优良的薄膜有重要影响。因此本毕业设计主要是通过改变溅射功率与气压等溅射参数制备多组不同的氧化钽薄膜，然后利用实验室的原子力显微镜及其他测试仪器对薄膜的性能进行厚度、均匀性、致密性、附着力、复折射率测量，最后对比总结出不同生长条件对铜薄膜上述方面的性质的关系。
预期目标：通过离子束溅射技术，不同条件下生长的氧化钽薄膜，再就其生长条件参数，物理性质进行对比找出具有一般性的相关性规律。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
首先实验采用离子束溅射镀膜仪控制不同离子束流能量，屏极电压，温度，在硅片表面制备8-10组氧化钽薄膜并进行厚度、粗糙度、颗粒大小、复折射率测量。将试验数据用图表，计算等方法找到离子束流能量，温度，离子束流与薄膜性能之间的关系。
实验步骤：
4. 参考文献
[1] 刘华松,王利栓等.离子束溅射sio2薄膜的折射率与应力调整[j],光学精密工程,2013 21(9): 2238-2243.
[2] 范平,郑壮豪.离子束溅射制备cuinse2薄膜的研究[j],真空科学与技术学报, 2009:659-663
[3]杜纪富，展长勇，黄宁康.动态离子束混合沉积氧化钽薄膜的微观分析[j],功能材料与器件学报，2007 6:512-516.
5. 计划与进度安排
1、第七学期4-11周 对本学院教师提出命题要求，布置任务，教师命题
2、第七学期12-13周 指导教师填写毕业论文题目申报表，经系部和学院审核，然后进入教务系统进行毕业论文题目申报
3、第七学期14-18周 学生网上选题，视学生选题情况作适当调整。选题结束，指导老师向学生下达任务，学生根据要求收集资料
