PECVD制备氮化硅薄膜的研究

采用PECVD法制备了氮化硅薄膜,探讨了沉积参数对氮化硅薄膜折射率的影响和衬底温度对氮化硅薄膜形貌和成分的影响规律。结果表明,不同的NH3流量可改变反应腔体内的氮硅比,对氮化硅的折射率,即减反射性能影响较大;衬底温度是影响氮化硅薄膜形貌和成分的主要因素;在衬底温度达到400℃时,形成了白色团状或岛状的氮化硅膜。     

低应力PECVD氮化硅薄膜的制备

研究了等离子增强化学气相淀积(PECVD)工艺中射频条件(功率和频率)对氮化硅薄膜应力的影响.对于不同射频条件下薄膜的测试结果表明:低频(LF)时氮化硅薄膜处于压应力,高频(HF)时处于张应力,且相同功率时低频的沉积速率和应力分别为高频时的两倍左右;在此基础上采用不同高低频时间比的混频工艺实现了对氮化硅薄膜应力的调控,且在高低频时间比为5:1时获得了应力仅为10 MVa的极低应力氮化硅薄膜.     

PECVD生长氮化硅介质膜的工艺研究

对PECVD生长氮化硅介质膜的工艺条件进行了实验研究,获得了生长氮化硅介质膜的最佳工艺条件,制出了高质量的氮化硅介质膜,对样品进行了湿法腐蚀和超声实验,在显微镜下观察无膜脱落现象发生。阐述了几种工艺参数对介质膜生长的影响。     

PECVD SiN_x薄膜应力的研究

等离子增强化学气相淀积(Plasma-enhancedChemicalVaperDeposition,PECVD)SiNx薄膜在微电子和微机械领域的应用越来越重要.它的一个重要的物理参数——机械应力,也逐渐被人们所重视.本文研究了应力跟一些基本的淀积条件如温度、压力、气体流量等之间的关系.讨论了应力产生的原因以及随工艺条件变化的机理.通过工艺条件的合理选择,做出了0.8～1.0μm厚的无应力的PECVDSiNx薄膜     

PECVD法氮化硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在单晶硅衬底上制备了氮化硅薄膜,分别使用膜厚仪、椭圆偏振仪等手段对薄膜的厚度、折射率等参数进行了表征。研究了硅烷氨气流量比、极板间距等工艺参数对氮化硅薄膜性能的影响,发现当硅烷氨气流量比增加时,薄膜厚度和折射率均随之增加,并发现退火工艺可以有效降低氮化硅薄膜的氢氟酸腐蚀速率。     

氮化硅薄膜的PECVD生长及其性能研究

采用ＰＥＣＶＤ法，反应温度为２５０℃，反应气体为ＮＨ３，ＳｉＨ４，在抛光硅片上沉积０．２～０．４μｍ厚的氮化硅薄膜。对这种Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光学性能和电学性能进行了测试，其光学折射率为１．８７５，电阻率及击穿场强分别为８×１０１６Ω·ｃｍ及１×１０７Ｖ／ｃｍ，并用ＦＴＩＲ谱分析了薄膜的化学结构。     

真空退火对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响

研究了真空退火温度对不同流量比工艺参数下PECVD氮化硅薄膜性能的影响,测试了退火后氮化硅薄膜厚度、折射率以及在氢氟酸中的腐蚀速率。结果表明,退火后氮化硅薄膜厚度及折射率变化与薄膜沉积工艺条件有关,而薄膜在氢氟酸中的腐蚀速率在退火后大大降低。结合退火前后氮化硅薄膜的红外透射谱对以上测试结果进行了讨论。     

用PECVD法制备非晶态GaP薄膜

<正>非晶态半导体材料是一种新型的电子材料,由于它具有特殊的物理性质,使非晶态半导体研究成为较热门的课题之一.对氢化非晶硅(α-Si:H),非晶锗(α-Ge)及非晶态硫系材料的研究已进入较深入的阶段,并应用于器件制作.但对非晶态Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,由于其结构无序和化学无序同时存在,给研究工作带来很大困难,对它们的研究仅限于物理性质的探索.     

CO_2激光辅助等离子体激励式化学气相沉积非晶形低氢氮化硅薄膜

利用CO2 激光辅助等离子体激励式化学气相沉积系统 (Laser assistedPlasma enhancedChemicalVaporDeposition ,orLAPECVD) ,在硅 (Si)基片上沉积出非晶形含氢较低的氮化硅 (a∶Si Nx∶H)薄膜。这些薄膜的折射率增加、膜致密性及平整度良好 ,其抗腐蚀性亦明显提升。LAPECVD沉积法是在电容式RF放电解离反应气体的同时 ,以输出功率密度 3 3W cm2 的CO2 激光斜向照射在硅基片上。因为激光斜照在硅基片上所提升的温度只有 5 5℃ ,且可大量减少膜中的氢含量 ,以波长 10 5 8μm激光照射获得的薄膜品质较波长 9 5 2 μm更佳 ,将此一非热效应的发生原因提出推论     

利用等离子增强化学汽相沉积生长初期快速结晶的纳米晶硅

成功地利用传统的等离子增强化学汽相沉积技术制备了纳米晶硅。为了提高生长初期的结晶速度,在PECVD设备和干法刻蚀设备中,利用H2/SF6等离子体对Si Nx薄膜表面进行处理。在制备纳米/微米晶粒结晶硅时常用的氢气稀释条件下,沉积得到了纳米晶硅。利用XRD和TEM观察了氢化纳米晶硅(nc-Si∶H)的微结构,发现实验成功得到了小于10 nm的晶体硅。为了检测结构和电学特性,测试了纳米晶硅薄膜的亮态和暗态电导率。室温下,电导率从非晶硅的10-10S/cm增加到10-5S/cm。     

激光CVD纳米氮化硅的制备工艺研究

研究了激光诱导化学气相沉积纳米氮化硅的制备工艺过程，探讨了制备工艺参数与粉末特征的关系，获得较佳的工艺参数：激光功率密度２０００Ｗ／ｃｍ２，反应气体配比ΦＮＨ３／ΦＳＨ４＝４，反应气体总流量２００ｃｍ３／ｓ，反应池压力３５ｋＰａ。     

Elastic Properties of 2D Ultrathin Tungsten Nitride Crystals Grown by Chemical Vapor Deposition

3D transition metal nitrides are well recognized for their good electrical conductivity, superior mechanical properties, and high chemical stability. Recently, 2D transition metal nitrides have been successfully prepared in the form of nanosheets and show potential application in energy storage. However, the synthesis of highly crystalline and well‐shaped 2D nitrides layers is still in demand for the investigation of their intrinsic physical properties. The present paper reports the growth of ultrathin tungsten nitride crystals on SiO₂/Si substrates by a salt‐assisted chemical vapor deposition method. High‐resolution transmission microscopy confirms the as‐grown samples are highly crystalline WN. The stiffness of ultrathin WN is investigated by atomic force microscopy–based nanoindentation with the film suspended on circular holes. The 3D Young's modulus of few‐layer (4.5 nm thick or more) WN is determined to be 3.9 × 10² ± 1.6 × 10² GPa, which is comparable with the best experimental reported values in the 2D family except graphene and hexagonal boron nitride. The synthesis approach presented in this paper offers the possibilities of producing and utilizing other highly crystalline 2D transition‐metal nitride crystals.     

p-Si TFT栅绝缘层用SiNx薄膜界面特性的研究

以NH3和SiH4为反应源气体,在低温下采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在多晶硅(p-Si)衬底上沉积了SiNx薄膜.系统地分析讨论了沉积温度、射频功率、反应源气体流量比对SiNx薄膜界面特性的影响.分析表明,沉积温度和射频功率主要是通过影响SiNx薄膜中的si/N比和H含量影响薄膜的界面特性,而NH3/SiH4流量比则主要通过影响薄膜中的H含量影响薄膜界面特性.实验制备的SiNx薄膜层中的固定电荷密度、可动离子密度、SiNx与p-si之间的界面态密度分别达到了1.7×1012/cm2、1.4×1012/cm2、3.5×1012/(eV·cm2),其界面特性达到了制备高质量p-si TFT栅绝缘层的性能要求.     

等离子增强化学气相沉积法制备Si-C-H薄膜

以SiH4和CH4为气源,在不同的工艺条件下用增强化学气相沉积(PECVD)方法制备了一系列Si-C-H薄膜,并对薄膜的结构和性能进行了一系列测试分析,研究了薄膜的结构性能特点以及CH4/SiH4比和射频功率等工艺参数对薄膜结构和性能的影响。发现薄膜中主要形成的是嵌有Si晶粒的非晶态SiC结构,H原子主要以C-H键形式存在。高的射频功率和CH4/SiH4比均有利于Si-C的形成,而较低的CH4/SiH4比可以提高薄膜的晶态率。薄膜的电阻率随着CH4/SiH4比的增大而增大,随着射频功率的增大而减小。     

PECVD法氮化硅薄膜生长工艺的研究

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),在单晶硅衬底(100)上成功制备了不同生长工艺条件下的氮化硅薄膜。分别采用XP-2台阶仪、椭圆偏振仪等手段测试了薄膜的厚度、折射率、生长速率等参数。并采用原子力显微镜(AFM)研究了薄膜的表面形貌。结果表明,温度和射频功率是影响薄膜生长速率的主要因素,生长速率变化幅度可以达到230nm/min甚至更高。对于薄膜折射率和成分影响最大的是NH3流量,折射率变化范围可以达到2.7～1.86。分析得出受工艺参数调控的薄膜生长速率对薄膜的性质有重要影响。     

MOCVD法制备MgZnO合金薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在C面蓝宝石衬底上生长MgxZn1-xO合金薄膜.c轴取向的MgxZn1-xO薄膜在600～630℃温度下沉积. 通过X射线衍射和透射光谱研究了薄膜的结构和光学特性. 研究表明当x的取值小于等于0.39时，合金薄膜保持ZnO的六角形纤锌矿结构，没有观察到MgO分相，此时薄膜的能带宽度可以在3.3～3.95eV之间调节.