ARE法沉积的立方氮化硼薄膜生长过程的研究

采用逆序法研究了通过活性反应离子镀技术沉积在单晶硅 (10 0 )上的c BN膜生长过程。在X射线光电子能谱分析仪上 ,用氩离子剥离c BN膜并进行膜的成分的深度分布及不同刻蚀深度处膜的价态分析 ,用富立叶变换红外透射谱分析不同刻蚀深度处的膜的相结构。结果表明 :在此生长条件下 ,c BN不能在基底上直接成核 ,而是先在基底上形成一层h BN ,然后c BN在其上生长。对这种生长顺序 ,引用c BN膜形成机制的压应力模型给予了解释     

用PBⅡ方法在硼膜中注入氮形成BN的结构

用电子束蒸发纯硼,在硅片上沉积不同厚度的硼膜,然后用等离子体基离子注入（ＰＢⅡ）技术在硼膜上主入氮以形成氮化硼（ＢＮ）,用ＸＰＳ分析膜的成分深度分布及化学价态;用傅里叶变换红外（ＦＴＩＲ）透射谱分析膜的结构。氮在膜中呈类似高斯分布,随着注入电压增大,膜的Ｎ／Ｂ比增大且影响氮在膜中的分布,在较高的注入电压时,膜基间产生界面混合,对ＸＰＳＢｌｓ谱进行Ｇａｕｓｓ－ｏｒｅｎｔｚ拟合表明,硼在膜中以ＢＮ及游     

脉冲偏压下沉积的立方氮化硼膜的断面结构研究

采用自行研制的磁增强活性反应离子镀系统 ,在脉冲偏压条件下成功地合成了高品质立方氮化硼 (c BN)薄膜。用傅立叶变换红外谱 (FTIR)分析沉积膜的相结构 ,用透射电镜 (TEM)及高分辨率透射电镜 (HRTEM)分析膜的断面结构。FTIR结果表明 :c BN的纯度强烈地受基片负偏压的影响 ,当基片负偏压为 15 5V ,c BN膜的纯度高达 90 %以上。TEM及HRTEM对膜的断面结构分析表明 ,在膜与基片的界面处存在很薄的非晶氮化硼和六方氮化硼 (h BN)层 ,h BN(0 0 0 2 )晶面垂直于基片表面 ,在界面层之上生长着单相c BN层     

用PBII方法在硼膜中注入氮形成BN的结构

用电子束蒸发纯硼,在硅片上沉积不同厚度的硼膜,然后用等离子体基离子注入(PBⅡ)技术在硼膜上注入氮以形成氮化硼(BN).用XPS分析膜的成分深度分布及化学价态;用傅里叶变换红外(FTIR)透射谱分析膜的结构.氮在膜中呈类似高斯分布,随着注入电压增大, 膜的N/B比增大且影响氮在膜中的分布,在较高的注入电压时,膜基间产生界面混合.对XPS B1s谱进行Gauss-Lorentz拟合表明:硼在膜中以BN及游离态两种形式存在.FTIR分析结果表明:当注入电压较低,时间较短时,膜中存在非晶态形式的氮化硼(a-BN);增大注入电压及注入时间,向六方形式的氮化硼(h-BN)转化;原始硼膜的厚度小有助于h-BN的形成.     

ARE法制取立方氮化硼膜时提高膜基结合力方法的研究

采用活性反应离子镀装置,通过电子束蒸镀金属纯硼,在氮、氩混合气体等离子体中,合成了ｃ－ＢＮ膜。对沉积后的ｃ－ＢＮ膜,在充入高纯氮的条件下,原位进行消应力退火处理以提高膜与基体的结合力。用富立叶变换红外透射谱分析ｃ－ＢＮ膜的结构,用弯曲法测量膜的残余压应力,通过划痕试验测量膜与基体的结合力。沉积态的 ｃ－ＢＮ膜的残余压应力高达６．６ ＧＰａ,当退火温度不超过６００℃时,膜的残余压应力消减效果不大;但当经８００℃退火 １ｈ后,ｃ－ＢＮ膜的残余压应力大幅度下降,降到约 ２ ＧＰａ,膜与基体的结合力有很大提高,划痕试验时临界载荷高达 １４ Ｎ;而富立叶变换红外分析结果表明,高温退火不改变ｃ－ＢＮ膜的相结构。     

ARE法沉积的立方氮化硼薄膜生长过程的研究

采用逆序法研究了通过活性反应离子镀技术沉积在单晶硅（１００）上的ｃ－ＢＮ膜生长过程。在Ｘ射线谱分析仪上,用氩离子剥离ｃ－ＢＮ膜并进行膜的成分的深度分布及不同刻蚀深度处膜的价态分析,用富立叶变换红外透射不同刻蚀深度处的膜的相结构。结果表明：在此生长条件下,ｃ－ＢＮ不能在基底上直接成核,而是先在基底上形成一层ｎ－ＢＨ然后ｃ－ＢＮ在其上生长。对这种生长,引用ｃ－ＢＮ膜形成机制的压应力模型给予了解释。     

PBⅡ氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼膜,富硼的硼氮膜和硼膜的成分及结构的影响。用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃ－ＢＮ,ＢＮ０．５和Ｂ膜,然后使用等离子基离子注入技术,在５０ｋＶ的基本脉冲负偏压下注入氮。用ＦＴＩＲ透射谱分析膜在氮了注入前后结构的变化,用ＸＰＳ分析膜的成分分布。     

射频负偏压与放电电流对c-BN薄膜形成的影响

用ＡＲＥ（Ａｃｔｉｖｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ） 装置, 在Ｎ２／Ａｒ 混合等离子体弧光放电气氛下, 通过电子束蒸镀纯硼, 同时伴以一定能量的正离子轰击生长的膜表面的方法, 在单晶硅（１００） 基片上成功地合成了立方氮化硼（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ , 简称ｃＢＮ） 薄膜, 并对基片射频自偏压和等离子体弧光放电电流对ｃＢＮ 膜形成的影响进行了研究。用富立叶变换红外（ＦＴＩＲ） 透射谱和ＡＥＳ对沉积的膜进行相结构和化学成分分析。ＦＴＩＲ 透射谱表明, 在波数约１ ０６０ｃｍ － １ 处, 存在很强的ｃＢＮ 的吸收峰。随基片所加射频负偏压及等离子体弧光放电电流的增大, 膜中的ｃＢＮ 含量增大; 当射频偏压为－ ２００ Ｖ, 放电电流为１５ Ａ 时, 沉积的膜为单相ｃＢＮ 膜。ＡＥＳ 的成分深度分布表明,ｃＢＮ 膜中的Ｂ, Ｎ 接近等原子比     

PBII氮离子注入对氮化硼薄膜结构的影响

研究了氮离子注入对立方氮化硼（ｃ－ ＢＮ） 膜,富硼的硼氮膜（ＢＮ０ ．５ ） 和硼膜（Ｂ） 的成分及结构的影响． 用活性反应离子镀技术在单晶硅基体上沉积ｃＢＮ、ＢＮ０ ．５ 和Ｂ 膜;然后使用等离子基离子注入（ＰＢＩＩ） 技术,在５０ ｋＶ 的基体脉冲负偏压下注入氮． 用ＦＴＩＲ 透射谱分析膜在氮离子注入前后结构的变化,用ＸＰＳ分析膜的成分分布． 结果表明：在ｃ－ ＢＮ 膜中注入氮离子几乎不改变膜的ＮＢ,但膜中ｃ－ ＢＮ 的含量略有增加;对于ＢＮ０ ．５ 膜,注入氮后,ＮＢ 略有提高,膜的ａ－ ＢＮ 的结晶化提高;而在硼膜中注入氮后,氮在膜中呈类似高斯分布,最高氮浓度ｒ（Ｎ）达２３ ％ ,膜中形成了非晶态的氮化硼（ａ－ ＢＮ） 结构． 此外,在以上各种膜上注入氮后,膜基界面都有不同程度的成分混合．