脉冲激光沉积磷掺杂多晶硅薄膜的压阻性能

采用脉冲激光沉积法(PLD)制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究磷掺杂分数对多晶硅薄膜压阻性能的影响。结果表明,随着磷掺杂分数增大,多晶硅薄膜的应变系数先增大后减小。在磷掺杂分数为0.3%(质量分数)时,电阻横向应变系数的绝对值达到最大,为24.3,电阻纵向应变系数的绝对值达到最大,为12.6。横向电阻应变的非线性在1%~2.5%之间,电阻的温度系数为0.05%/℃,应变系数的温度系数为-0.06%/℃。     

基于电流致重结晶的Poly-Si纳米薄膜电阻电学修正特性

为了提高基于多晶硅纳米薄膜的压阻传感器的性能及成品率,对不同厚度多晶硅薄膜的电阻电学修正特性进行了研究.采用低压化学气相淀积(LPCVD)工艺,620℃下制备多晶硅薄膜.通过固相扩散法实现高掺硼,并基于光刻工艺制作成电阻.实验结果表明,在薄膜电阻上施加高于阈值的电流,可有效降低电阻值.薄膜厚度的变化改变了薄膜结晶度及晶粒尺寸,从而影响其修正阈值电流密度及修正速率.用所建立的晶界填隙原子-空位对模型对电学修正现象进行了理论分析,认为该现象是大电流激励产生的焦耳热导致晶界发生逐层重结晶,从而增大载流子迁移率的结果.研究表明,该方法可用于高掺杂多晶硅电阻的封装后调阻.     

玻片基板温度对磷掺杂真空蒸镀多晶硅薄膜的影响

为进一步提高多晶硅薄膜的晶化率,采用真空蒸镀法结合金属铝诱导退火处理在玻璃衬底上制备了掺杂磷的多晶硅薄膜。采用扫描电镜、激光拉曼光谱仪等研究了基板温度对磷掺杂多晶硅薄膜的组织、形貌、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随基板温度升高,薄膜的晶粒大小和晶化率呈先增大后减小的趋势,基板温度为150℃时,晶粒尺寸显著增大,达0.45μm左右,且具有较高的结晶度,薄膜晶化率可高达94.95%。     

掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜应变系数及其线性度的影响

利用低压化学气相沉积（LPCVD）技术制备了不同掺杂浓度的多晶硅纳米薄膜,并对样品的压阻特性进行了测试．采用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到了应变系数及其线性度与掺杂浓度的关系．实验结果表明：掺杂浓度从8．1×10^18cm^-3变化至7．1×10^20cm^-3,多晶硅纳米薄膜的纵向和横向应变系数先增加再减小,最后基本不再随掺杂浓度而变化,且纵向应变系数大于横向应变系数：掺杂浓度低于4.1×10^19cm^-3时,应变系数的非线性较大,且随掺杂浓度的升高而迅速减小;掺杂浓度高于4．1×10^19cm^-3时,应变系数的非线性较小并出现波动现象,同时纵向应变系数的非线性小于横向应变系数的非线性．利用隧道压阻理论对实验结果进行了分析．结合以前的研究结果可知,适合传感器制作的多晶硅纳米薄膜的优化掺杂浓度应为（2．0～4．1）×10^20cm^-3,为进一步利用多晶硅纳米薄膜制作传感器提供了非常有价值的参考信息．     

a-Si:H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a一Si:H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系,而a-Si:H薄膜的初始结构依赖于沉积条件.用PCVD方法高速沉积的a-Si:H薄膜,经550℃的低温退火,可以制备平均晶粒尺寸为几百nn,最大晶粒尺寸为2μ,电导率为1.62(Ω·on)-1的优质多晶硅薄膜.     

a-Si∶H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a -Si∶H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜 ,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系 ,而a -Si∶H薄膜的初始结构依赖于沉积条件。用PCVD方法高速沉积的a -Si∶H薄膜 ,经 550℃的低温退火 ,可以制备平均晶粒尺寸为几百nm ,最大晶粒尺寸为 2 μm ,电导率为 1.6 2 (Ω·cm ) - 1 的优质多晶硅薄膜。     

磁控共溅射Al-Cu-Fe薄膜表面形貌分析

利用磁控共溅射方法采用不同的溅射工艺在单晶硅基片沉积制备了Al-Cu-Fe薄膜.运用原子力显微镜镜(AFM)分析了Al-Cu-Fe薄膜的表面形貌、表面粗糙度和晶粒尺寸.结果表明:随着溅射气压的减小,薄膜表面粗糙度和晶粒尺寸均有所减小.当基底温度升高至450℃时,Al-Cu-Fe薄膜的粗糙度和晶粒尺寸明显增加.溅射时间的延长导致了薄膜的表面粗糙度下降和晶粒尺寸的长大.增加溅射功率会使薄膜表面粗糙度有所增加.     

磁控共溅射Al-Cu-Fe薄膜表面形貌分析EI

利用磁控共溅射方法采用不同的溅射工艺在单晶硅基片沉积制备了Al-Cu-Fe薄膜.运用原子力显微镜镜(AFM)分析了Al-Cu-Fe薄膜的表面形貌、表面粗糙度和晶粒尺寸.结果表明:随着溅射气压的减小,薄膜表面粗糙度和晶粒尺寸均有所减小.当基底温度升高至450℃时,Al-Cu-Fe薄膜的粗糙度和晶粒尺寸明显增加.溅射时间的延长导致了薄膜的表面粗糙度下降和晶粒尺寸的长大.增加溅射功率会使薄膜表面粗糙度有所增加.     

热丝法制备多晶硅薄膜晶体取向及形态的研究

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在很近的热丝与衬底距离(5 mm)下沉积多晶硅薄膜,研究了热丝温度、SiH4浓度对多晶硅晶粒取向和晶粒尺寸的影响规律。结果表明:当热丝温度在1400℃~1800℃变化,衬底温度225℃~320℃时,沉积出多晶硅薄膜的择优取向随温度升高的变化规律是(111)→(220)→(111);在低的灯丝温度(≈1450℃)和低的衬底温度(≈235℃)条件下,获得了晶粒横向尺寸大于1μm、垂直尺寸大于5μm的均匀致密的多晶硅薄膜。     

自支撑硼掺杂金刚石膜残余应力和微观应力的XRD分析

利用XRD(包括sin2ψ法)研究了电子辅助热灯丝化学气相沉积法(EA-HFCVD)生长的自支撑硼掺杂多晶金刚石薄膜的残余应力和微观应力.结果表明,薄膜的残余应力为压应力,随着薄膜制备过程中硼流量的增加,应力值有减小的趋势.薄膜的微观应力随着硼流量的增加,由拉应力转变为压应力然后又转变为拉应力.残余应力和微观应力的变化归因于一定量的硼掺杂导致的多晶膜中晶粒尺寸、晶面取向及孪晶变化的共同作用.     

热处理对金属薄膜压阻灵敏度的影响

采用磁控溅射法制备锰铜薄膜,溅射和真空蒸发法制备镱薄膜.对热处理前后薄膜的电学性能、微观形貌和结构进行了表征,并采用轻气炮和对顶砧装置对薄膜传感器进行了压阻性能测试,结果表明热处理后薄膜的压阻系数有很大提高.SEM和XRD的分析表明,压阻系数的提高是由于热处理后薄膜晶粒长大、缺陷减少、电阻率下降所致.敏感薄膜的电阻率与传感器的灵敏度直接相关.热处理后,薄膜压阻计的灵敏度已接近箔式传感器的水平,热处理是提高薄膜压阻计灵敏度的有效手段.     

a—Si：H薄膜结构对晶硅薄膜性能的影响

用ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,其晶化温度、晶粒尺寸的电性能薄膜的初始结构有密切关系,而ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的切初结构依赖于沉积条件,用ＰＣＶＤ方法高速沉积的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜,经５５０℃的低温退火,可以制备平均晶粒尺寸为几面ｎｍ,最大晶粒尺寸为２μｍ,电导率为１．６２（Ω．ｃｍ）＾－１的优质多晶硅薄膜。     

掺硼非晶硅薄膜的微结构和电学性能研究

以硅烷(SiH4)和硼烷(B2H6)为气相反应先驱体，采用等离子体增强化学气相沉积法，(PECVD)制备出能应用于液晶光阀光导层的硼掺杂非晶氢硅薄膜。X射线衍射、原子力显微镜和光、暗电导测试表明，一定程度的硼掺杂提高了非晶氢硅薄膜的电导率、降低了非晶氢硅薄膜的光、暗电导比；硼掺杂促进薄膜晶态率的增加和硅晶粒尺寸的增大，薄膜的结晶状态将逐渐从非晶硅过渡到纳米硅，最后发展为多晶硅。红外吸收谱研究表明了大量的硼原子与硅、氢原子之间能形成某些形式的复合体，仅有少量硼元素对受主掺杂有贡献。     

金属Cu诱导层对热丝法制备多晶硅薄膜微结构的影响

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在金属铜诱导层上成功制备出横向晶粒尺寸在1μm左右、垂直晶粒尺寸达20μm的柱状多晶硅薄膜,其晶化率在95%以上.使用XRD、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段研究了灯丝温度在1500～1800℃之间变化时,金属铜诱导层对多晶硅薄膜的微观形貌、结晶性及晶体学生长方向的影响规律.结果表明:金属铜诱导层的引入,在一定温度范围内改善了晶粒尺寸,改变了多晶硅薄膜的择优取向,降低了薄膜的晶化温度,提高了晶化率.     

磁控溅射镱薄膜的制备及压阻特性

使用直流磁控溅射的方法在聚酰亚胺上制备镱薄膜,XRD分析薄膜的晶体结构,SEM表征薄膜的形貌,利用一级轻气炮进行了1.5 GPa～2.5 GPa的冲击加载压阻测试.研究结果表明,压阻系数依赖于薄膜的晶粒尺寸,经300℃热处理1 h,镱薄膜晶粒长大,薄膜结构更为致密,膜内缺陷减少,压阻系数有明显提高.     

磷含量对真空蒸镀磷掺杂多晶硅薄膜的影响

采用真空蒸镀的方法制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究了磷含量对多晶硅薄膜的表面形貌、组织结构、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随着磷掺杂分数的增加,多晶硅薄膜的晶粒尺寸和晶化率表现出先增加后降低的趋势,当磷掺杂分数为1%时,薄膜晶粒尺寸达到最大值,为0.55μm,晶化率为96.82%,且晶粒的均匀性最佳。     

纳米TiO2薄膜的脉冲激光沉积及其光学特性

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅基片上生长了二氧化钛纳米晶氧化物薄膜, 系统讨论了基片温度、氧分压等因素对薄膜结构特性的影响.X射线衍射结果表明在氧气氛下, 生长的薄膜为锐钛矿结构, 其结晶性随着基片温度的升高而增强, 在750℃、5Pa氧压的情况下为完全c轴取向的锐钛矿相TiO₂薄膜, 在750℃、5Pa氩气氛下则为(110)取向的金红石相薄膜. 场发射扫描电子显微镜结果表明薄膜表面致密, 呈纳米晶结构, 其晶粒尺寸在35nm左右.用傅立叶红外光谱和拉曼光谱对不同条件下制备的TiO₂薄膜进行了表征.紫外-可见透射光谱的测试结果表明, 薄膜在可见光区具有良好的透过率, 计算得到制备的锐钛矿和金红石相TiO₂薄膜在550nm处的折射率分别为2.3和2.5, 其光学带隙分别为3.2和3.0eV.因此通过沉积条件的改变可得到结晶性能和光学性能都不同的TiO₂薄膜.     

反应离子束溅射沉积和还原退火工艺制备VO_x多晶薄膜

通过反应离子溅射沉积和后退火工艺制备出优质微测辐射热计用的氧化钒薄膜。对薄膜退火前后进行了扫描电子显微镜分析,结果表明,制备的VOx多晶薄膜致密均匀,退火后晶粒尺寸变大。电学测试表明,在室温时薄膜的方块电阻约为50kΩ,电阻温度系数为-0.022/K,满足制作高性能微测辐射热计的要求。     

脉冲激光沉积法制备Pt薄膜的研究

采用脉冲激光沉积技术在(0001)取向的蓝宝石基片上外延生长了Pt单晶薄膜,研究了沉积温度和激光能量对Pt薄膜的晶体结构,表面形貌及电学性能的影响规律.X射线衍射(XRD)分析结果表明,在沉积温度650℃、激光脉冲频率1Hz和激光能量280mJ的条件下,制备得到的Pt(111)单晶薄膜,其(111)面ω摇摆曲线半高宽(FWHM)仅为0.068°.原子力显微镜(AFM)分析表明外延的Pt薄膜表面具有原子级平整度,其表面均方根粗糙度(RMS)约为1.776nm.四探针电阻测试结果显示薄膜方阻为1/962Ω/□,满足铁电薄膜的制备工艺对Pt底电极的要求.     

溅射功率对AZO透明导电薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积了AZO透明导电薄膜,并用原子力显微镜观测了薄膜表面形貌,XRD测试了薄膜相结构和单色仪测试了薄膜透射率。结果表明,制备的薄膜具有高度c轴择优取向性,其表面平整,晶粒均匀致密。当溅射功率为180W、溅射气体流量为15sccm、基片温度为200℃时制得的薄膜方阻为10Ω/□,在可见光区平均透射率大于85%。