1. 研究目的与意义
背景：离子束溅射技术是近些年发展起来的制备高质量薄膜的一种非常重要的方法,它具有其它制膜技术无法比拟的优点,在制膜过程中,由于沉积速度慢,膜的厚度及质量容易控制。目前已在工业生产中实际应用。这是由于离子束溅射的薄膜速率与二极溅射相比提高了一个数量级。具有高速、低温、低损伤等优点。对许多材料，利用离子束溅射的方式溅射速率达到了电子术蒸发的水平，而且在溅射金属时还可避免二次电子轰击而使基板保持冷态，这对使用怕受温度影响的材料作为薄膜沉积的基板具有重要意义。
目的：本文应用离子束溅射法制备不同制备条件下的mgo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mgo薄膜的沉积速率、复折射率、致密度、颗粒尺寸等的影响。
意义：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。我们设计了三种实验条件，分别控制工作气压、溅射温度、负偏压来探究何种实验条件更适合mgo薄膜的生长。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：离子束溅射仪制备薄膜的内部原理是在很低的大气压下，基片会受到离子源中的Ar离子的冲撞与轰击，由于其轰击的能量为1KeV。这种轰击所能穿透过的深度可已忽略不计。这种碰撞能在靶材表面的几个原子层深度中发生,使靶材表面的原子、分子和原子团发生大量的逃离,溅射离子就是碰撞发生产生的离子。本论文主要了解离子束溅射相关仪器，并熟练的掌握离子束溅射镀膜的操作过程，分析氧化镁薄膜成膜速率以及基片温度和腔内压强，溅射功率之间的关系以及Ni的复折射率与基片温度，腔内压强，溅射功率关系并且使用和操作原子力学显微镜，表面轮廓仪，TPY2椭圆偏正仪对表面形态有充分的了解。
预期目标：了解离子束溅射原理，离子束溅射生长氧化镁薄膜的生长机理。掌握影响氧化镁薄膜的生长厚度、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。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：1.研究在离子束溅射方法下不同工艺参数与mgo膜层质量的关系是贯穿本次研究工作的一个重要的研究思路。认真的设置各实验参数，进行mgo薄膜镀制的具体研究。
2.掌握反应离子束溅射离子源的工作性能，然后通过实验确定离子源的最佳工艺参数。选择最佳的工艺参数镀制mgo薄膜，最后分析膜层性能，每次溅射前，都预先在纯ar气体中放电3min左右，以除去靶材表面杂质物，当观察到靶表面的辉光放电颜色由粉红色变成紫红色时，或电压稳定于一个固定值时，表明杂质物已经被除去；溅射时，氩气以一定的流量通入在一定的真空腔内。
使用仪器：本毕业论文进行实验的位置是光电器件与镀膜实验室，所用的实验仪器有：lj500型离子束溅射镀膜设备、tpy-2型自动椭圆偏振测厚仪、at-iii型原子力显微镜、cmm-40e型金相显微镜、6517b型keithely微电流计以及测量膜厚的台阶仪。
4. 参考文献
1 张云洞、刘洪祥. 离子束溅射沉积干涉光学薄膜技术[ j ]. 光电工程, 2001, 28 (5) : 69 - 72.2 顾培夫、李海峰、章岳光等. 离子束溅射和离子束辅助淀积dwdm滤光片的膜厚均匀性[j]. 光学技术, 2001, 29: 410 - 412.3 陈荣发．电子束蒸发与磁控溅射镀铝的性能分析研究[j], 真空, 2003, 2：11-154 m. yehya, p. j. kelly. novel enhanced magnetron sputtering systerm [j], surface engineering, 2004, 20(3): 177-1805 syrrakou e, papaefthimiou s, yianoulis p. eco-effieiency evaluation of a smart window prototype[j]. sci total env, 2006, 359: 267-2686 申林、熊胜明、刘洪祥、李凌辉、张云洞.氧化物激光薄膜的离子束溅射制备技术[j]，强激光与粒子束，2003,15[12]，1175-11807 郑长波、徐惠敏、杨恒、齐曙光，离子束溅射沉积薄膜技术概述[j],实验室科学，2007，4:153-1568 李怡杰、熊光成，双离子束溅射法生长mgo薄膜[j]，科学通报，1993,38[4]:45-48
9 曹玉婷，氧化镁薄膜的制备方法，纳米氧化镁颗粒和薄膜的制备，2007,3：19-24
10 喻志农、吕晓军、郑德修，离子束辅助沉积氧化镁薄膜[j],稀有金属材料与工程，2001,3:34-36
5. 计划与进度安排
(1) 2022.11.17 2022.1.16 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料(2) 2022.3.2 2022.3.13 下达毕业任务书(3) 2022.3.9 2022.3.20 学生完成开题报告(4) 2022.3.23 2022.5.29 学生按照开题报告撰写毕业论文(5) 2022.4.27 2022.5.10 进行中期检查(6) 2022.5.18 2022.5.24 完成论文初稿(7) 2022.5.25 2022.6.3 根据指导教师的论文修改意见，进行修改，定稿打印(8) 2022.6.4 2022.6.10 指导教师写出评语，并完成毕业论文评阅(9) 2022.6.11 2022.6.17 论文答辩
