CVD金刚石薄膜的制备方法及应用

对现在的化学气相沉积金刚石薄膜的方法和金刚石薄膜在器件中的应用进行介绍和评论。     

CVD法氮化硅薄膜制备及性能

氮化硅薄膜是一种重要的薄膜材料,具有优秀的光电性能,钝化性能和机械性能,将在微电子,光电和材料表面改性领域获得广泛应用,本文着重评述了制备氮化硅薄膜的几种化学相沉积方法和一些性能。     

SrTiO3薄膜制备技术研究进展

拥有众多优良性能的SrTiO3薄膜已经受到了人们的广泛关注.本文首先对SrTiO3薄膜的性质和应用进行了简单介绍,然后从物理和化学两大类方法着重对其现有制备技术及研究进展进行了全面的综述,文章最后对SrTiO3薄膜的制备及器件研究领域进行了展望.     

DC—PCVD法快速制备Si3N4薄膜

采用ＤＣ－ＰＣＶＤ方法，控制工艺参数，在ＧＣｒ１５钢试样上获得４０μｍ厚的，以Ｓｉ３Ｎ４为主要成分的非晶态绝缘薄膜，沉积速率约为３７Ａ／ｓ，讨论了沉积速率高的原因。     

利用甲烷/氢微波等离子体CVD工艺在纯钛基底上沉积纳米金刚石薄膜

与微米金刚石薄膜不同，纳米金刚石薄膜表面平滑。因此，在摩擦学应用领域中，纳米金刚石薄膜是最理想的。表研究利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺在纯钛上沉积出纳米金刚石薄膜和微米金刚石薄膜。采用的沉积条件为：沉积温度约为1173K；沉积压力为8．0kPa；CH4浓度在0．5mol％和5mol％之间变化；沉积时间则从4h到12h不等。金刚石薄膜表面用扫描电镜（SEM）观察。在激光拉曼光谱中，微米金刚石薄膜在1332cm^-1处有sp^3键碳的锐峰。1140cm^-1附近的光谱带与纳米金刚石薄膜的特征有关。并用X射线衍射对金刚石薄膜进行了分析。X射线衍射花样证实，纳米金刚石薄膜存在（111）面和（220）面。金刚石薄膜的表面粗糙度随着CH4浓度的增加而减小。但是，甲烷浓度在2mol％与5mol％之间变化时，金刚石薄膜的表面粗糙度接近50nm。据证实，CH4浓度在2mol％和5mol％之间，利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺可以沉积出纳米金刚石薄膜。     

人工神经网络-遗传算法优化激光-等离子体化学气相沉积Si3N4薄膜制备工艺

应用人工神经网络建立了激光－等离子体辅助化学气相沉积（LPCVD）工艺参数与Si3N4薄膜显微硬度的关系。并运用遗传算法优化出了最佳工艺。     

常压CVD法制备氮氧化硅薄膜沉积特性的研究

采用常压化学气相沉积方法(atmospheric pressure chemical vapor deposition,APCVD)制备了氮氧化硅(Si—O—N)薄膜,研究了影响其沉积速率和生长模式的因素。在φ(NH_3):φ(SiH_4)=20:1,基板温度为650℃的条件下,当混合气体流量小于720ml/min时,薄膜的形成主要受气体扩散过程控制;当混合气体流量大于720 ml/min时,则主要受表面气相反应过程控制;混合气体流量为720 ml/min的条件下,氮氧化硅薄膜的沉积过程主要受基板表面的气相反应过程控制,薄膜沉积厚度与沉积时间成线性关系,反应速率为常数1640 nm/min,表面活化能为283 kJ/mol。通过SEM分析发现:氮氧化硅薄膜的形成方式符合三维成核模型,即反应初期Si,N,O等原子在基板表面相遇结合在一起形成原子团,一定数量的原子团构成临界核;反应中期临界核长大为岛状结构,岛不断长大,岛与岛之间相互接合形成通道网络结构;反应后期,原子不断填补网络空洞,最后成为连续薄膜。     

微波等离子体化学合成纳米粉体材料研究与应用

介绍了微波等离子体化学合成技术的原理和特点，分析了微波等离子体化学合成纳米粉体材料相对于其它方法的特点和优势. 综述了微波等离子体化学法合成纳米粉体材料这一领域国内外的最新研究与应用情况.     

热丝辅助等离子体化学气相法生长c—BN薄膜

用热丝辅助射频等离子体化学气相沉积法合成ｃ－ＢＮ薄膜获得成功，实验结果表明，灯丝温度、反应气压、衬底温度、灯丝与衬底距离对薄膜质量有重要影响。     

金属有机物分解法制备钛酸铅薄膜

用金属有机物分解法制备了钛酸铅薄膜。研究了成膜的技术条件。一次甩胶可以获得厚约0.1μm均匀、无开裂、无针孔的薄膜,较厚的膜可通过多次甩胶得到。X射线衍射证实,经700℃热处理后,膜呈现四方钙钛矿的单相结构。Rutherford背散射表明,即使在多次甩胶制得的膜中,组份的厚度分布也是均匀的。     

掺铝钛酸锶薄膜及其与CrOx复合膜的制备及氧敏性能的研究

以ＴｉＣｌ４,ＳｒＣｌ２．６Ｈ２Ｏ为主要原料,采用溶胶－凝胶法制备出掺Ａｌ＾３＋的钛酸锶薄膜,分析了薄膜的表面形貌和晶相组成,并比较了铝含量不同的ＳｒＴｉ１－ｘＡｌｘＯ３－δ薄膜的氧敏性能,实验结果表明：掺摩尔分类为０．０１的铝的钛酸锶薄膜表现出较高的氧敏性,但是,铝的掺入并没有消除钛酸锶薄膜的半导体特在中性气氛附近从ｎ型向ｐ型转变。在此基础上,又合了了ＳｒＴｉ０．９９Ａｌ０．０１Ｏ３－δ－ＣｒＯ     

微波等离子体化学气相沉积工艺对透明金刚石膜质量的影响

在自制的２４５０ＭＨｚ／５ｋＷ不锈钢谐振空型微波等离子体学气相沉积装置中研究了基片预处理和工艺参数对微波等离子体化学气相沉积金刚石膜质量的影响,研究了提高成核密度和沉积速率的方法,用ＳＥＭ,ＸＲＤ,ＦＴＩＲ,Ｒａｍａｎ和ＡＦＭ分析了金刚石膜的质量,结果表明：用纳米金刚石粉研磨单晶基片,在沉积气压６．０ｋＰａ,ＣＨ４／Ｈ２的体积流量比为０．７５％时,可 出红外透光率达６８％,表面粗糙度为１１４．１０     

SrTiO3薄膜的自组装生长

利用激光分子束外延技术在LaAlO3(100)单晶基片表面生长SrTiO3(STO)薄膜。通过反射式高能电子衍射原位实时监测STO薄膜自组装生长过程，采用原子力显微镜分析自组装生长演化过程，并利用X射线衍射分析薄膜结构及其生长方向。对不同生长条件下薄膜的生长的研究发现：在较低生长温度时，STO薄膜在(200)方向上以三维岛状模式进行生长，小岛在单位原胞尺度呈波浪状周期性排列，即出现自组装生长；而在较高的生长温度时，薄膜以层状模式进行生长自组装行为被抑止。并据此讨论了STO多元氧化物薄膜自组装生长条件及生长机理。     

电解沉积成膜法制备氧化钼变色薄膜的研究

本文研究了一种新的制备过渡金属氧化钼（ＭｏＯ３）变色薄膜的方法，即电解沉积成膜法。通过Ｘ射线衍射实验证明用该方法制得的氧化钼薄膜为非晶质。与传统的真空蒸镀法相比，该薄膜同样具有良好的电致变色和光致变色特性，并观测到了可见光变色效应。结果表明，该方法将为大面积制备均匀过滤金属氧化物变色薄膜走向实用化打下基础。     

低压化学气相沉积制备掺硼碳薄膜及其表征

以BCl3和C3H6分别作为低压化学气相沉积制备掺硼碳材料的硼源和碳源,采用热壁化学气相沉积炉,于1 100℃在碳纤维基底上制备了掺硼碳薄膜.采用扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对样品作了表征.结果表明:产物表面光滑,断面呈细密的片层状结构,产物由B4C和石墨化程度较高的热解碳组成.采用掺硼碳薄膜中含有15%(摩尔分数,下同)硼.硼原子化学键结合状态共有5种,分别是:B4C的中的B-C键,硼原子替代固溶在类石墨结构中形成的B-C键,BC2O和BCO2结构中B-C键和B-O键的混合态,以及B2O3中的B-O键.其中超过40%的硼原子以替代固溶的形式存在于热解碳的类石墨结构中.     

铁酸铋功能陶瓷薄膜的液相自组装制备

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl trichlorosilane,OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,在玻璃基片上成功制备了铁酸铋(BiFeO3)晶态薄膜。采用接触角仪测量了紫外光照射后OTS单层膜的亲水性。通过X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等表征了BiFeO3薄膜的物相、表面形貌及微观结构。结果表明:紫外光照射使OTS单层膜由原来的强疏水性转变为良好的亲水性,说明OTS自组装膜层表面已被羟基化。在70℃沉积8h并经600℃退火2h制备的BiFeO3薄膜结晶良好,薄膜样品的表面平整,厚度较为均匀,薄膜厚度约为100nm。