PECVD法氮化硅薄膜的研究

本文采用射频等离子体增强化学气相生长法（ＰＥＣＶＤ），在单晶硅衬底上生长氮化硅薄膜，经Ｘ射线衍射测试发现，在（１００）晶向硅片上生长的氮化硅薄膜为（１０１）晶向的外延生长膜。还用红外吸收光谱拉曼光谱和Ｘ射线光电子能谱测试了β－Ｓｉ３Ｎ４的特性，讨论了它在微电子学中的应用。     

氢稀释对纳米晶硅薄膜微结构的影响

采用电感耦合等离子体化学气相沉积技术制备了氮化纳米硅薄膜,利用Raman散射、x射线衍射、红外吸收等技术对不同氮稀释条件下薄膜的微观结构和键合特性变化进行了研究.结果表明,较高的氢稀释比导致薄膜从非晶硅到纳米晶硅的结构转化,随着氮稀释比的增加,所沉积薄膜的晶化度及纳米晶硅的晶粒尺寸单调增加,纳米硅颗粒呈现在(110)方...     

PECVD制备氢化非晶硅薄膜的氢含量研究

采用等离子增强化学气相沉积工艺在硅片上制备a-Si：H薄膜,用傅里叶变换红外光谱仪测试薄膜的红外光谱吸收峰。研究了衬底温度、工艺压强和氢气稀释比对a-Si：H薄膜中氢含量的影响。结果表明,随着衬底温度升高,氢含量显著减小;压强增大时,氢含量也增大;氢气稀释比增大,氢含量反而减小。选择适当的工艺参数,可以控制a-Si：H...     

PECVD法制备氮化硅薄膜的研究进展

等离子增强型化学气相沉积（PEDVD）是目前较为理想和重要的氮化硅薄膜制备方法。着重介绍了PECVD法制备氮化硅薄膜工艺参数的研究进展。     

温度与气压对脉冲PECVD沉积氧化铝薄膜的影响

在有机基体表面等离子体增强化学气相沉积(PECVD) Al₂O₃薄膜是提高其阻隔性能的有效方法,而高品质的Al₂O₃薄膜是提高阻隔性的关键因素之一。脉冲射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)可以实现比热化学气相沉积技术更宽的气体工作压力、更多的单体选择和更好的薄膜性能,适合于制备高质量的薄膜。本文报道采用脉冲RF-PECVD氧化铝薄膜,且对影响薄膜结构和性能的工艺参数进行研究。通过椭圆偏振仪测量Al₂O₃的生长速率和折射率;利用红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜对沉积的Al₂O₃薄膜进行成分、结构、表面粗糙度和形貌分析、测量和表征;采用透湿仪测量在有机聚酯薄膜表面沉积Al₂O₃层的阻隔性能。结果表明:薄膜沉积过程中的工作气压和沉积温度对脉冲RF-PECVD薄膜性能影响较大,在一定的沉积温度范围内,沉积的Al₂O₃薄膜为无色、透明、表面结构平滑致密;在温度相同的条件下,工作气压越高,纳米膜生长速率越快;而在相同工作气压下,沉积温度越低,薄膜生长速率越快。     

PECVD制备氢化非晶硅薄膜的氢含量研究

采用等离子增强化学气相沉积工艺在硅片上制备a-Si:H薄膜,用傅里叶变换红外光谱仪测试薄膜的红外光谱吸收峰。研究了衬底温度、工艺压强和氢气稀释比对a-Si:H薄膜中氢含量的影响。结果表明,随着衬底温度升高,氢含量显著减小;压强增大时,氢含量也增大;氢气稀释比增大,氢含量反而减小。选择适当的工艺参数,可以控制a-Si:H薄膜的氢含量,从而改善a-Si:H薄膜性能和微结构。研究结果对低温多晶硅制造工艺也有一定的指导意义。     

煤矸石的纳米结构及其对合成SiC的影响

通过ＡＦＭ研究,发现硅质煤矸石的两种主要组成ＳｉＯ_２和Ｃ具有纳米粒状结构和纳米层状结构．ＳｉＯ_２纳米颗粒的尺度为３～２０ｎｍ,Ｃ质纳米颗粒的尺度为１０～２０ｎｍ．纳米层厚为５～８０ｎｍ．矸石中的ＳｉＯ_２和Ｃ呈密接触状态．用这种结构的煤矸石为原料,在１３００℃时就可合成β－ＳｉＣ,其合成温度明显低于人工混合物料同等条件下的合成温度,而且产率也可大幅度提高．     

氢流量对纳米SiC薄膜微结构和光学特性的影响

采用螺旋波等离子体增强化学气相沉积技术进行了氢化纳米晶态SiC薄膜的沉积,研究了氢流量对其微结构和光学特性的影响.结果显示,随着氢气流量的增大,薄膜的沉积速率先增大后减小,所生长薄膜晶化度显著提高.在较低氢流量条件下,薄膜光学带隙的大小由氢的刻蚀与悬键终止作用共同控制,并呈先减小后增大的趋势.在高氢流量条件下,强的氢刻蚀使薄膜具有较高的晶化度,虽然薄膜中整体氢含量有所下降,但存在于纳米碳化硅晶粒表面键合氢的相对密度持续增大,纳米碳化硅晶粒数量的增加和晶粒尺寸的减小所导致的量子限制效应使薄膜的光学带隙继续展宽.     

PECVD制备掺氮类金刚石薄膜的电化学特性

利用混合离子束系统,通过辉光放电等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备出类金刚石薄膜(DLC)和掺氮类金刚石薄膜(N-DLC),用可见拉曼光谱、X射线光电子能谱和扫描探针显微镜表征薄膜微观结构和表面形貌,采用电化学工作站测量了薄膜的电化学性能。结果表明,DLC薄膜的表面光滑致密、粗糙度低,掺氮增加了薄膜中的sp2团簇相并形成了C-N键,并使C-O键含量和薄膜表面的活性位点增加。N-DLC薄膜电极在硫酸溶液中的电化学势窗达4.5 V和较低的背景电流(0.3±0.2μA/cm2);在铁氰化钾溶液中电极的电流响应明显,表现为受扩散控制的准可逆过程。电极具有很好的重复性和稳定性。     

PECVD法低温淀积SiC_x薄膜的防水汽扩散性能研究

外界水汽和离子的扩散对集成电路和传感器等器件的性能及使用寿命有很大影响 ,利用无机钝化材料阻挡水汽和离子的扩散是常用的提高器件寿命和稳定性的方法。本文采用PECVD方法在较低的衬底温度条件下淀积碳化硅薄膜 ,利用各种方法研究了碳化硅薄膜的防潮性能。实验证明 ,碳化硅薄膜是一种良好的水汽扩散阻挡材料 ,其防潮能力达到甚至超过了集成电路生产中常用的氮化硅薄膜。并且 ,低温碳化硅薄膜具有非常好的化学稳定性和抗刻蚀能力 ,在各种微加工工艺中有广泛的应用前景。     

硼掺杂对PECVD制备的纳米非晶硅薄膜电学行为的影响

本文采用PECVD法制备硼掺杂纳米非晶硅薄膜(na-Si:H),系统研究了掺杂气体比(B2H6/SiH4)、衬底温度Ts、RF电源功率对薄膜电学性能的影响.研究表明,与传统掺硼非品硅不同,随硼掺杂浓度的增加,掺硼na-Si:H薄膜的电导率先减小后增大并最终趋于饱和,其电导激活能E≈0.50eV、σph/σd＞102,具有应用于太阳能电池p型层的潜力.     

超高真空(UHV)PECVD系统沉积a-Si1-XCX∶HK薄膜及其特性

本文研究了应用新型的超高真空等离子增强化学气相沉积 (VHV- PECVD)复合腔系统沉积a- Si1-XCX∶ HK薄膜及其特性。系统的真空度可达 10 -7Pa(10 -9Torr)以上。通过控制 H2 对常规用混合气体(Si H4 CH4 )的稀释程度以及相应的 CH4 比例 ,优化沉积工艺参数 ,制备出能带宽度范围变化较大的高质量非晶氢化硅碳 (a- Si1-XCX∶ HK)薄膜。通过 RBS、ERDA、IR和 Ramam光谱等方法分析和确定这种薄膜材料的基本特性。对 H2 氢稀释作用及其效应进行了分析。     

工作气压对制备立方氮化硼薄膜的影响

本文报道了工作气压对射频溅射法制备立方氮化硼(c-BN)薄膜影响的实验结果.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吸收谱标识.结果表明,与射频功率、衬底温度和衬底负偏压一样,工作气压也是影响c-BN薄膜生长的重要参数.要得到一定立方相含量的氮化硼薄膜,必须要有合适的工作气压,否则,薄膜中不能形成立方相.在工作气压为5×10-3乇时,得到了立方相含量在90%以上的立方氮化硼薄膜.     

用PECVD制备高抗腐蚀性能SiNx薄膜的工艺研究

研究了一种可抗高温强碱溶液腐蚀的氮化硅薄膜的等离子增强化学气相淀积(PECVD)生长工艺。通过X射线光电子能谱(XPS)、椭圆偏振仪、湿法腐蚀等手段分析了所生长薄膜的元素含量、折射率、抗腐蚀特性等性质随淀积工艺条件的改变所产生的变化。制备出的氮化硅薄膜可在高温强碱溶液(70℃、33.3%KOH溶液)中支撑12h而无明显变化,并实现自支撑全镂空薄膜。     

PECVD法低温淀积SiCx薄膜的防水汽扩散性能研究

外界水汽和离子的扩散对集成电路和传感器等器件的性能及使用寿命有很大影响，利用无机钝化材料阻挡水汽和离子的扩散是常用的提高器件寿命和稳定性的方法。本文采用PECVD方法在较低的衬底温度条件下淀积碳化硅薄膜，利用各种方法研究了碳化硅薄膜的防潮性能。实验证明，碳化硅薄膜是一种良好的水汽扩散阻挡材料，其防潮能力达到甚至超过了集成电路生产中常用的氮化硅薄膜。并且，低温碳化硅薄膜具有非常好的化学稳定性和抗刻蚀能力，在各种微加工工艺中有广泛的应用前景。     

HMDSO/H2等离子体化学气相沉积非晶包覆纳米α-SiC薄膜的实验研究

本文利用六甲基二硅氧烷（HMDSO）作为先驱物质、氢气为稀释气体，进行了等离子体化学气相沉积碳硅薄膜的实验研究。运用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对薄膜的成份和结构进行了分析。结果表明，在生长温度为750℃的条件下成功地得到了纳米α-SiC沉积，碳化硅晶粒被包覆在非晶的SiOxCy：H成分中。薄膜由椭球状的颗粒组成，且随着HMDSO比例的增加，薄膜的结晶度和表面均匀性都得到改善。高流量氢气和HMDSO单体的使用被认为有效地促进了α-SiC晶体的形成。     

弱磁场对SnO2薄膜性能的影响

利用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备了SnO2薄膜。实验中通过改变磁镜场的磁镜比和磁场大小,研究了弱磁场对SnO2薄膜方块电阻及电阻分布的影响。实验结果表明,随着磁镜比和磁场强度的增加,SnO2薄膜的方块电阻在降低,且电阻分布变得比较均匀;但是,当磁镜比超过5．5时,SnO2薄膜的电阻分布却变得越来越不均匀。     

PECVD下基底温度对SiC薄膜形态、成分及生长速度的影响

在单晶Si和多晶Cu基底表面上使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了SiC薄膜. 通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)研究基底温度对SiC薄膜成分、结构及生长速度的影响规律。结果表明: 在60~500℃基底温度下制备的SiC薄膜均为非晶态薄膜, 薄膜的生长速度随基底温度的升高而线性降低, 并且在相同沉积条件下, 薄膜在Si基底上的生长速度要高于Cu基底。此外, 薄膜中的硅碳原子比随基底温度的升高而降低, 当基底温度控制在350℃左右时, 可以获得硅碳比为1:1较理想的SiC薄膜。     

PECVD法玻璃容器内壁沉积SiO_2薄膜的SEM表征

采用自主研制的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)专用设备,在玻璃容器内壁沉积SiO2薄膜,用作阻隔涂层。通过设计沉积工艺,在不同的气体流量比例、工作气压和生长时间等生长条件下制备出SiO2薄膜;通过扫描电子显微镜(SEM)测试表征薄膜的形貌和结构,评价薄膜的性能。根据表征结果分析了各种工艺参数对薄膜性能的影响,获得了较为优化的工艺参数,在玻璃容器内壁制备出较高质量的SiO2薄膜。     

氢等离子体加热法晶化a-Si:H薄膜

利用氢等离子体加热晶化n^ -a-Si：H／a-Si：H薄膜．可以在450℃的衬底温度下制备多晶硅薄膜。采用X射线衍射谱、Raman散射谱和扫描电子显微镜等手段进行表征和分析,研究了不同退火条件对薄膜晶化的影响。结果表明。随着射频氢等离子功率的提高、衬底温度升高和退火时间的增加,薄膜的晶化度呈现出增加趋势。