DBDCVD法制备a-Si:H的性能研究

本文用介质阻挡放电化学气相沉积(DBDCVD)在室温下进行了非晶氢硅薄膜制备.通过硅烷氢气流量比、DBD放电电压等工艺条件的调整,在玻璃上沉积了系列样品.研究表明,DBDCVD法可以在室温下快速制备非晶氢硅薄膜,最大沉积速率可达0.34nm/s,由于DBDCVD的高能量和室温沉积的特点,薄膜中硅-氢键以SiH2为主.随硅烷反应气体浓度的变化,薄膜的光学带隙可在1.92eV～2.18eV之间调整.     

二氧化铪(HfO_2)功能陶瓷薄膜的自组装制备

利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长十八烷基三氯硅烷(OTS)单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.研究了紫外光照射对OTS单分子层的影响,通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出HfO2晶态薄膜,呈立方型的HfO2,无其它杂相,薄膜表面均一.     

LPCVD氮化硅薄膜的化学组成

分别采用X光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及弹性反冲探测(ERD)等方法,分析了三氯硅烷-氨气-氮气体系低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅(SiNx)薄膜的化学组成,并利用原子力显微镜(AFM)观察了SiNx薄膜的表面形貌.XPS分析结果表明,当原料气中氨气与三氯硅烷的流量之比小于3时获得富Si的SiNx薄膜,当流量之比大于4时获得近化学计量的SiNx薄膜(x=1.33).AES深度分析与XPS分析结果很好地吻合,在835cm-1产生的强红外吸收峰表明Si-N键的形成,ERD分析表明所制备SiNx薄膜中的氢含量很低(1.2at.%).AFM分析结果表明,所沉积的SiNx薄膜均匀、平整,薄膜的均方根粗糙度RMS仅为0.47nm.     

微图案BiFeO_3薄膜的光刻自组装制备与表征(英文)

利用光刻自组装技术在玻璃基板上成功制备出图案化的BiFeO3薄膜.AFM和接触角测试表明,紫外光照射引起十八烷基三氯硅烷(OTS)单层膜改性,形成憎水的自组装单分子(SAM)区域和亲水的硅烷醇区域;XRD和XPS结果显示,OTS单层膜和紫外照射处理的玻璃基板表面诱导吸附的薄膜为纯相六方扭曲钙钛矿结构的BiFeO3薄膜;SEM和EDS表明,SAM区域沉积的BiFeO3薄膜不连续,在超声波震荡下容易脱落,而硅烷醇区域沉积的BiFeO3薄膜致密均一,与基底结合牢固,边缘轮廓清晰.     

PVA-SbQ/细菌纤维素复合气凝胶的制备及吸油性能研究

通过冷冻干燥法制备了光交联聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)/细菌纤维素(BC)复合气凝胶,采用化学气相沉积的方法,用三氯甲基硅烷对复合气凝胶进行硅烷化改性获得疏水亲油的效果。借助扫描电镜、傅立叶红外光谱仪及接触角测试表明气凝胶表面成功地硅烷化。该复合气凝胶对硅油、机油、豆油的最大吸油量分别为55,52和39g/g,稳定的结构可用于重复吸油,并具有一定的保油性能,预计在含油污水处理领域具有良好的应用前景。     

纳米硅薄膜制备技术进展

本文综述了纳米硅薄膜制备新技术的进展。着重介绍了高氢稀释硅烷蚀刻法，微波氢基团增强化学气相沉积，逐层法和高频数值等离子体化学气相沉积技术制备纳米硅薄膜的沉积过程和生长机制．本文指出氢基团为各项新技术发展的关键并将在今后纳米硅薄膜制备技术发展中起重要作用。     

纳米硅薄膜及磁控溅射法沉积

纳米硅薄膜具有卓越的光学和电学特性,其在光电器件方面潜在的应用越来越引起人们的兴趣.讨论了用磁控溅射法制备纳米硅薄膜的微观机理及沉积参数对薄膜结构和性能的影响.其中,氢气分压、基片温度、溅射功率是磁控溅射法沉积纳米硅的关键参数,适当的温度、较高的氢气分压和较低的溅射功率有利于纳米硅的生成.     

PECVD法制备非晶硅薄膜及光电性能研究

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法在玻璃衬底上制备出非晶硅薄膜,利用正交试验法对射频功率、气体总压、硅烷比例、沉积时间、退火温度、退火时间因素进行了研究,对透过率和电阻率进行了分析,结果表明,采用PECVD法成功制备出非晶硅薄膜。正交实验表的分析得知,气体总压对透过率影响最大;硅烷比例对电阻率影响最大。制备非晶硅薄膜的优化条件为：射频功率30W、气体总压100Pa,硅烷5％、沉积时间5min、退火温度300℃、退火时间45min。非晶硅薄膜的光透过率93．18％,电阻率为13．238kΩ·cm。     

乙烯掺杂APCVD法沉积非晶硅薄膜的光学特性

通过硅烷、乙烯和氮气的混合气体在620下采用常压化学气相沉积(APCVD)法沉积了非晶硅薄膜,讨论了乙烯/硅烷的体积比(R=VC2H4/VsiH4)对薄膜的光学性质的影响.用Raman光谱、红外光谱和紫外-可见光光谱仪对薄膜进行表征.结果表明通过乙烯掺杂制备的薄膜样品中存在着Si-C键,在R值变化的开始阶段薄膜的光学带隙随着R值增大而增大,在R=0.1时达到最大值,然后随着R值的增大而减小.     

ICP-CVD设备低温制备低应力氮化硅薄膜工艺的探索北大核心CSCD

制备低应力的氮化硅薄膜是微机械系统和集成电路中非常重要的工艺。在温度不高于80℃的条件下,采用ICP-CVD设备,利用硅烷和氮气作为前驱体沉积氮化硅介质薄膜。研究了沉积温度、ICP功率、硅烷与氮气流量比例、工作气压等因素对氮化硅薄膜应力的影响,并利用相关的理论合理解释了应力随不同工艺参数变化的原因。根据研究结果,我们优化了氮化硅薄膜沉积的工艺参数,在70℃低温条件下,制备出厚度160 nm,应力0.03 MPa的低应力氮化硅介质薄膜。     

ICP-CVD设备低温制备低应力氮化硅薄膜工艺的探索

制备低应力的氮化硅薄膜是微机械系统和集成电路中非常重要的工艺。在温度不高于80℃的条件下,采用ICP-CVD设备,利用硅烷和氮气作为前驱体沉积氮化硅介质薄膜。研究了沉积温度、ICP功率、硅烷与氮气流量比例、工作气压等因素对氮化硅薄膜应力的影响,并利用相关的理论合理解释了应力随不同工艺参数变化的原因。根据研究结果,我们优化了氮化硅薄膜沉积的工艺参数,在70℃低温条件下,制备出厚度160 nm,应力0.03 MPa的低应力氮化硅介质薄膜。     

BiFeO_3薄膜的液相自组装制备与表征

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试手段对BiFeO3薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,EDS能谱测试为铁酸铋薄膜的化学组成提供了有力的证据.结果表明:利用自组装技术在600℃热处理后成功制备出了纯净的BiFeO3晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃时铁酸铋薄膜结晶良好,样品表面均匀、致密.     

脉冲磁控溅射沉积微晶硅薄膜工艺研究

采用脉冲磁控溅射法制备氢化微晶硅薄膜,利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和四探针测试仪对薄膜结构和电学性能进行表征和测试,研究了衬底温度、氢气稀释浓度和溅射功率对硅薄膜结构和性能的影响。结果表明:在一定范围内,通过控制合适的衬底温度、增大氢气稀释浓度及提高溅射功率,可以制备高质量的微晶硅薄膜。在衬底温度为400℃、氢气稀释浓度为90%及溅射功率为180W的条件下制备的微晶硅薄膜,其晶化率为72.2%,沉积速率为0.48nm/s。     

贫氢富氩气氛下超纳米金刚石薄膜的生长(英文)

利用微波等离子气相沉积法在5%～20%的氢气浓度下,制备出了超纳米金刚石薄膜(UNCD)。利用扫描电子显微镜、XRD、表面轮廓仪及拉曼光谱研究了氢气浓度对超纳米金刚石薄膜的微结构、形貌、以及相组成的影响。结果表明,随着氢气浓度的增加,晶粒粒径及粗糙度都明显增加变大;在不大于10%的氢气浓度气氛下,可以发现晶粒粒径下降到6nm,甚至更低;即便氢气浓度达到20%,晶粒粒径仍然小于10 nm。讨论了在富氩气氛下沉积的UNCD的实验结果以及沉积机制。这种极其光滑的UNCD薄膜有望在医疗,声表面波器件以及微机电系统,尤其是在重载和恶劣环境下作为超级密封材料的应用。     

耐高温聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)树脂的合成及性能

以间二乙炔基苯、甲基氢二氯硅烷和苯基三氯硅烷为原料,利用格氏试剂法合成出一种耐高温硅炔树脂聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷-苯基硅烷)(PDMP)。采用红外光谱分析、核磁共振谱图分析表征树脂的结构、凝胶渗透色谱测量树脂的分子量分布,利用差示扫描量热分析、旋转流变仪研究树脂的固化行为、热重分析表征聚合物的耐热性能。结果表明:随着苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比的增加,树脂的耐热性先增高后降低。苯基三氯硅烷与甲基氢二氯硅烷摩尔比为4∶7时,合成的PDMP树脂耐热性最佳,氮气氛围中失重5%时的温度(Td5)达654℃,1000℃质量残留率为90.3%,空气氛围中的Td5达574℃,1000℃质量残留率为34.0%。     

化学气相沉积铝掺杂碳化硅的微波介电特性

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为原料,三甲基铝(Al(CH3)3,TMA)为掺杂源,氢气和氩气分别作为两者的载气,氩气同时作为稀释气以常压化学气相沉积在石墨基体上沉积碳化硅涂层.采用XRD、EDS和介电性能测试,结果表明铝已经进入碳化硅晶格中并占据硅的位置,同时引起介电常数实部和虚部有不同程度的增大,这可能是由于SiC中固溶了Al原子,在掺杂后的SiC中形成大量的带电缺陷,这些带电缺陷在电磁波交变电场作用下产生极化耗散电流和强烈的极化弛豫.     

甲基苯基二氯硅烷与苯基三氯硅烷共水解缩聚研究

研究了甲基苯基二氯硅烷与苯基三氯硅烷的共水解缩合反应,探讨了甲基苯基二氯硅烷含量、反应温度、水的用量及反应时间对水解缩聚反应的影响,确定了最佳工艺.采用红外、核磁等手段对水解缩聚产物进行了结构表征.     

二氧化铪晶态薄膜的自组装制备

利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长有机硅烷单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出立方型的HfO2晶态薄膜,薄膜表面均一.     

铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜的制备方法研究

铌酸钾钠无铅压电陶瓷薄膜具有居里温度高、机电耦合系数高、介电常数低等优点,制备方法种类繁多。综述了铌酸钾钠薄膜的制备技术,包括溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积法和磁控溅射法等;讨论了铌酸钾钠薄膜各种方法的制备工艺与功能性质的关系等,指出了各种制备技术的优缺点及发展现状;最后提出了目前铌酸钾钠薄膜制备及应用中存在的一些问题及今后的发展方向。     

硅掺杂辉光放电聚合物薄膜的成分结构分析

以H2、反式二丁烯(T2B)和四甲基硅烷(TMS)混合气体为工作气体,在不同TMS流量条件下,用低压等离子体增强化学气相沉积法制备了Si掺杂辉光放电聚合物(GDP)薄膜。采用傅里叶变换红外光谱表征了不同TMS流量下Si掺杂GDP薄膜的化学组成结构。X射线光电子能谱表征了Si掺杂GDP薄膜成分,分析了TMS流量对Si掺杂GDP薄膜化学结构与元素组成的影响。研究表明:薄膜中成功地掺入了Si元素;Si掺杂GDP薄膜中Si元素主要以Si-C,Si-H等键合形式存在;在TMS流量为0.5~2 mL/min(标准状态)的范围内,薄膜中Si的原子浓度为0.72%~1.35%;随着TMS流量的逐渐增加,薄膜中Si含量逐渐增大。