立方型TiBN材料的光学性质对于深刻理解TiBN薄膜材料的光学性质,以及监测和控制TiBN薄膜材料的生长过程起着重要作用。使用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法计算了立方型TiBN的电子结构和光学性质,给出了电子态密度、介电常数、吸收系数、反射力、折射系数、消光系数等计算结果,并对计算结果作了分析。态密度图显示,存在源于B的2p态的态密度峰,分析认为这对立方型TiBN的光学吸收造成了明显影响。同时还计算了立方型TiBN的色度坐标,并根据计算结果对工艺参量与TiBN薄膜材料色度坐标之间的联系作出了分析。

CIElab颜色空间坐标是氮化锆薄膜非常关键的技术指标, 而氮分压对氮化锆薄膜颜色坐标有较大的影响。应用中频反应磁控溅射技术沉积氮化锆薄膜, 通过对炉内分压强和氮化锆薄膜颜色的测量, 绘制了氮分压对CIE颜色坐标L*, a*, b*值的影响曲线。发现随炉内氮分压的增大, 薄膜颜色坐标a*, b*值呈环形曲线、L*值呈单调下降的变化趋势。并使用金属自由电子气模型对颜色变化趋势进行了理论分析。发现颜色坐标的变化是由于随氮分压增加, 自由电子浓度降低引起等离子体频率降低造成的。对薄膜的X射线衍射谱(XRD)以及电阻率测量结果的分析表明, 在氮分压较大时, 颜色坐标L*的明显下降变化是由于Zr3N4等的禁带宽度小于可见光谱的极限造成的。