宽带隙立方氮化硼薄膜制备

报道了用偏压调制射频溅射方法制备宽带隙立方氮化硼(c-BN)薄膜的实验结果.研究了衬底负偏压对制备c-BN薄膜的影响.c-BN薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,溅射靶为六角氮化硼（h-BN）,工作气体为Ar气和N2气混合而成,薄膜的成分由傅里叶变换红外谱标识.结果表明,在射频功率和衬底温度一定时,衬底负偏压是影响c-BN薄膜生长的重要参数.在衬底负偏压为-200V时得到了立方相含量在90%以上的c-BN薄膜.还给出了薄膜中的立方相含量随衬底负偏压的变化,并对c-BN薄膜的生长机制进行了讨论.     

衬底温度对宽带隙立方氮化硼薄膜制备的影响

用射频溅射设备,采用两步法制备了宽带隙立方氮化硼(c-BN)薄膜.研究了在其他条件不变的情况下,成核阶段衬底温度对制备c-BN薄膜的影响.c-BN薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,薄膜成分由傅里叶变换红外吸收谱标识.研究发现:衬底温度是立方BN薄膜成核的一个重要参数;要得到一定立方相体积分数的薄膜,成核阶段衬底温度有一个阈值,成核阶段衬底温度低于400℃,薄膜中没有立方相的存在;衬底温度为400℃时,薄膜中开始形成立方相;衬底温度达到500℃时,得到了立方相体积分数接近100%的薄膜,并且薄膜中立方相体积分数随着成核阶段衬底温度的升高而增加.还研究了成核阶段衬底温度对薄膜立方相红外吸收峰峰位的影响.结果显示:随着成核阶段衬底温度的升高,薄膜中立方相吸收峰峰位向低波数漂移,说明薄膜内的压应力随成核阶段衬底温度的升高而降低,薄膜中最小压应力为3.1GPa.     

立方氮化硼薄膜的研制

研究了热灯丝射频等离子体化学气相沉积法立方氮化硼薄膜。实验结果表明，沉积条件对膜的质量及结构的重要影响。在合适的条件下，可制备出优质的立方氮化硼薄膜材料。     

衬底温度对宽带隙立方氮化硼薄膜制备的影响

用射频溅射设备,采用两步法制备了宽带隙立方氮化硼(c-BN)薄膜.研究了在其他条件不变的情况下,成核阶段衬底温度对制备c-BN薄膜的影响.c-BN薄膜沉积在p型Si(100)衬底上,薄膜成分由傅里叶变换红外吸收谱标识.研究发现:衬底温度是立方BN薄膜成核的一个重要参数;要得到一定立方相体积分数的薄膜,成核阶段衬底温度有一个阈值,成核阶段衬底温度低于400℃,薄膜中没有立方相的存在;衬底温度为400℃时,薄膜中开始形成立方相;衬底温度达到500℃时,得到了立方相体积分数接近100%的薄膜,并且薄膜中立方相体积分数随着成核阶段衬底温度的升高而增加.还研究了成核阶段衬底温度对薄膜立方相红外吸收峰峰位的影响.结果显示:随着成核阶段衬底温度的升高,薄膜中立方相吸收峰峰位向低波数漂移,说明薄膜内的压应力随成核阶段衬底温度的升高而降低,薄膜中最小压应力为3.1GPa.     

ArF准分子激光立方氮化硼薄膜的制备

采用ＡｒＦ准分子脉冲激光沉积方法（ＰＬＤ），以六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）作靶在Ｓｉ（１００）衬底上制备氮化硼薄膜。ＸＲＤ及ＦＴＩＲ透射谱测量表明生成的氮化硼薄膜是含有少量六方氮化硼结构的立方氮化硼（Ｃ－ＢＮ）．ＡＥＳ测量表明不同条件下生成的薄膜中Ｎ与Ｂ的相对含量是不同的，最大比例近乎为１：１，薄膜的维氏显微硬度ＨＶ最大值为１５８０ｋｇ／ｍｍ２。     

异质外延立方氮化硼薄膜的微结构研究

利用离子束辅助沉积技术在金刚石薄膜衬底上制备立方氮化硼薄膜,傅立叶变换红外谱的结果表明,在高度(001)织构金刚石薄膜衬底上沉积的立方氮化硼薄膜是纯的立方相,而在多晶金刚石薄膜衬底上制备的立方氮化硼薄膜中还含少量的六角氮化硼。高分辨透射电镜的分析表明,在金刚石晶粒上异质外延的c-BN直接成核于金刚石衬底,界面没有六角氮化硼过渡层;而在含有大量缺陷的晶粒边界,存在六角氮化硼的成核与生长。     

热灯丝辅助射频等离子体CVD法生长立方氮化硼膜的研究

本文对热灯丝（热电子）辅助射频等离子体ＣＶＤ法制备的立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜进行了研究。实验结果表明，ｃ－ＢＮ膜的质量与膜沉积条件有密切的关系。并对其结果作了简要讨论。     

氮化硼薄膜的制备和离子注入掺杂

通常人们对氮化硼薄膜的S掺杂,采用的是在氮化硼制备过程中就地掺杂的方法,文中则采用S离子注入方法.氮化硼薄膜用射频溅射法制得.实验结果表明,在氮化硼薄膜中注入S,可以实现氮化硼薄膜的n型掺杂;随着注入剂量的增加,氮化硼薄膜的电阻率降低.真空退火有利于氮化硼薄膜S离子注入掺杂效果的提高.在离子注入剂量为1×1016cm-2时,在600℃的温度下退火60min后,氮化硼薄膜的电阻率为2.20×105 Ω·cm,比离子注入前下降了6个数量级.     

氮化硼薄膜的脉冲激光沉积

用Ｑ开关ＹＡＧ激光器的１．０６μｍ的脉冲激光在硅及玻璃衬底上沉积了氮化硼薄膜。做了ＳＥＭ，ＸＲＤ，红外透射谱和紫外一可见透射谱等测试。确认为六方氮化硼（ｈ－ＢＮ）薄膜．并测出其禁带宽度、晶格常数等。     

富硅氮化硅薄膜的制备及其发光特性

采用射频磁控反应溅射法制备了氮化硅薄膜.利用X射线衍射谱(XRD)、红外光谱(IR)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),通过与氮气中和空气中退火薄膜比较,对原沉积薄膜进行了成分与结构和发光特性研究.研究发现原沉积薄膜是部分晶化的富硅氮化硅薄膜,薄膜中晶态氮化硅颗粒的平均粒径为33 nm;在氮气中退火后,纳米颗粒增大;在空气中退火后,薄膜被氧化,晶态颗粒消失.在4.67 eV的光激发下,原沉积薄膜中观测到7个强的PL峰,其峰位分别为3.39,3.24,3.05,2.82,2.61,2.37和2.11 eV.在氮气和空气中退火后, PL峰位和强度有变化.对其光致发光机制进行了探讨, 认为硅悬挂键≡Si,氮悬挂键=N,硅错键≡Si-Si≡以及与氧有关的缺陷在富硅氮化硅薄膜高强度荧光发射中起主导作用.     

氮化镓薄膜的研究进展

主要讨论了Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料氮化镓(GaN)薄膜的制备工艺、掺杂、衬底和缓冲层等相关问题，并提出了目前GaN研究中所面临的主要问题以及氮化镓材料的应用前景。     

氮化硼薄膜的场致发射特性

研究了氮化硼（BN）薄膜的场发射特性与不同基底偏压和不同膜厚的关系。在磁控溅射反应器中，使用高纯六角氮化硼（h-BN)靶，通入Ar和N2的混合气体，制备出了纳米BN薄膜。溅射是在基底加热470℃和总压力为1.2Pa的条件下进行的。在超高真空系统中测量了不同膜厚和不同基底偏压的BN薄膜的场发射特性，发现BN薄膜的场发射特性与基板偏压和膜厚关系很大。     

纳米厚度氮化硼薄膜的场发射特性

利用射频磁控溅射方法，在n型(100)Si基底上沉积了不同厚度(54一135nm)的纳米氮化硼(BN)薄膜。红外光谱分析表明，BN薄膜结构为六角BN(h—BN)相(1380cm^-1和780cm^—1)。在超高真空系统中测量了不同膜厚BN薄膜的场发射特性，发现BN薄膜的场发射特性与膜厚关系很大，阈值电场随着厚度的增加而增大。由于BN薄膜和Si基底界面间存在功函数差，使得Si基底中电子转移到BN薄膜的导带，在外电场作用下隧穿BN表面势垒，发射到真空。     

循环间歇溅射工艺对PLT薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射技术利用循环间歇溅射工艺,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备出了镧钛酸铅(PLT)薄膜。通过原子力显微镜、X-射线衍射仪分析了循环间歇溅射工艺对薄膜形貌、结构和铁电性能的影响。实验结果表明,相比于连续溅射工艺,循环间歇溅射工艺的基片温度较低,且制得的PLT薄膜晶粒细小、均匀,结构致密。薄膜具有纯钙钛矿型结构,循环次数从1次增加到3次,其(100)和(200)峰衍射强度逐渐增强,结晶性提高,铁电性能逐渐增强,其饱和极化强度由28μC/cm2增大到53μC/cm2,剩余极化强度由5μC/cm2增大到12μC/cm2。循环4次溅射后,薄膜的结晶性和铁电性开始下降。