锗表面二维亚波长结构的反应离子刻蚀制备

为了获得具有金字塔结构的二维亚波长结构表面,提高其高宽比,用掩模曝光光刻及反应离子刻蚀技术,以SF6和O2为反应气体,在Ge衬底上制备了二维亚波长结构.用扫描电镜对刻蚀图形的形貌进行了观察,研究了功率、气压、气体流量及掩模图形对刻蚀图形的影响.结果表明:刻蚀图形腰部被优先刻蚀,形成凹陷的侧壁轮廓;O2流量增大有利于在侧壁形成保护层,从而减小腰部刻蚀、增大顶部及根部刻蚀;功率及气压过大或过小均会使侧壁刻蚀较大;方形图案比圆形图案掩模更有利于刻蚀出深度较大的亚波长结构.     

蓝宝石衬底上二维亚波长增透结构的设计分析

利用等效介质理论、薄膜理论研究了二维亚波长结构的增透设计,以蓝宝石衬底为例,研究了二维亚波长结构的增透设计,分析了该结构的周期、占空比、高度等参数对增透率的影响,通过分析找到了合适的结构参数.结果表明,当二维亚波长结构的等效折射率等于增透镀层材料的折射率、刻蚀高度等于单层理想增透膜的厚度时,这种结构具有良好的增透效果.采用蓝宝石双面设计二维亚波长结构后,在3μm-5μm波段的平均透过率可达99.25%.     

红外增透膜和保护膜的设计与材料

综述了红外增透膜和保护膜的设计方法，并介绍了几种新型红外镀膜材料。     

HfO2薄膜的制备与光学性能

采用射频磁控反应溅射法，以高纯热压HfO2陶瓷为靶材，在Si衬底上成功制备出HfO2薄膜。系统研究了工艺参数对薄膜沉积速率的影响规律，并对薄膜的光学性能进行了研究。结果表明，射频功率对薄膜沉积速率的影响最为明显，O2／Ar流量比和衬底温度对沉积速率的作用不明显，所制备薄膜的折射率较高在近红外波段趋于1．95，在500-1650nm波段范围内薄膜几乎无吸收，透过率较高。     

类金刚石薄膜的高红外透过率研究

类金刚石薄膜最主要应用在光学领域,尤其在红外领域,它非常适合于作红外窗口材料的增透兼保护膜。本文采用电容耦合射频外加直流设备,裂解碳氢化合物产生等离子体,进行离子增强化学气相沉积,制备类金刚石薄膜。采用平板式电极,衬底样品放在阴极极板上。所用气源为     

工艺参数对磁控反应溅射AlN薄膜沉积速率的影响

采用射频磁控反应溅射法，以高纯Al为靶材，高纯N。为反应气体，成功制备了氮化铝(AlN)薄膜。研究了N2气流量、射频功率、溅射气压等工艺参数对AlN膜沉积速率的影响规律。结果表明，随着N2气流量的增加，靶面溅射由金属态过渡到氮化态，沉积速率随之明显降低；沉积速率随射频功率的增大几乎成线性增大，随靶基距的增大而减小；随着溅射气压的增大，沉积速率不断增大，但在一定气压下达到最大值后，沉积速率又随气压不断减小。     

CdZnTe晶体欧姆接触电极的制备工艺研究

高阻CdZnTe晶体是X射线及γ射线探测最优秀的材料.制备CdZnTe探测器最关键的技术之一就是在CdZnTe表面制备出欧姆接触薄膜电极.关于在CdZnTe晶体表面制备接触电极用导电薄膜,大都是采用蒸发镀膜技术,膜层与CdZnTe晶体结合不很牢固.本论文主要开展了在CdZnTe晶体上欧姆接触电极的选材和制备工艺的研究.理论分析了金属与CdZnTe半导体的接触关系,根据影响因素选择Cu/Ag合金作为电极薄膜材料.利用射频磁控溅射法成功地在CdZnTe晶体上制备出Cu/Ag膜.研究发现Cu/Ag合金膜的电阻率随溅射功率的增大而增大、衬底温度的升高而降低.从理论上对这一规律进行了解释.     

蓝宝石衬底上制备SiO2薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2为反应气体,成功地在蓝宝石基片上制备出了二氧化硅(SiO2)薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能进行了研究.结果表明,制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;和其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜;制备出的SiO2薄膜在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透效果.     

极板间距对反应溅射Ge_xC_(1-x)薄膜的影响

利用射频磁控反应溅射法,以Ar、CH4为原料气体,在较宽的工艺参数范围内制备出了GexC1－x薄膜,研究了极板间距对沉积的影响。结果表明,随极板间距的减小,沉积速率增大,薄膜的均匀性变差,薄膜中Ge／C的原子比增加.     

退火对Y2O3薄膜结构和电学性能的影响

采用射频磁控反应溅射法,成功地在n-Si衬底上制备了高k栅介质Y2O3薄膜.对薄膜在不同温度退火后的结构、成分和电学性能进行了分析研究.结果表明,沉积态薄膜为非晶态,退火后薄膜开始晶化;沉积态薄膜中Y和O元素的原子浓度比基本符合化学计量比;薄膜具有较低的漏电流,退火后薄膜的漏电流降低.高频C-V曲线表明,退火后由于界面层的生长导致积聚电容减小.