衬底材料对直接光化学汽相淀积类金刚石碳膜成膜初期的影响

以微波激励氙（Ｘｅ）发射的真空紫外（ＶＵＶ）光作光源,乙炔（Ｃ２Ｈ２）作反应气体,氮（Ｎ２）、氩（Ａｒ）和氢（Ｈ２）气为稀释气体,采用直接光化学汽相淀积（ＣＶＤ）工艺,在硅（Ｓｉ）、钼（Ｍｏ）及玻璃衬底上进行了类金刚石碳（ＤＬＣ）膜的淀积生长。通过光电子能谱（ＸＰＳ）和扫描电子显微镜（ＳＥＭ）的测试与观察,研究了在同样工艺条件下不同衬底材料对ＤＬＣ膜成膜初期碳原子的吸附、凝聚及成核过程。实验结果表     

硅微尖上金刚石膜的生长

采用微波等离子体方法在硅微尖上生长了金刚石膜，并利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射方法对金刚石膜进行了研究．     

CMOS/SOD抗核加固电路辐照后的恢复特性

以金刚石膜作为绝缘埋层, 利用金刚石膜上的薄层硅（ Ｓ Ｏ Ｄ）技术, 制作 ５４ Ｈ Ｃ Ｔ０３ Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ／ Ｓ Ｏ Ｄ 结构的集成电路． 对该电路在辐照后的恢复特性进行研究． 结果表明, Ｓ Ｏ Ｄ 电路在大剂量辐照后的恢复能力明显强于体硅电路; 常规非辐照环境下的高温退火工艺更有利于辐照后的 Ｓ Ｏ Ｄ 电路的快速恢复     

新型半导体薄膜材料的制备,结构和特性研究

主要介绍了研究所２０年来在新型薄膜半导体的制备、结构及特性研究方面所取得的成就,尤其是对非晶硅碳和非晶硅硅锗（α－ＳｉＣ：Ｈ和α－ＳｉＧｅ：Ｈ）薄膜、金刚石和类金刚石薄膜、立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜、β－Ｃ３Ｎ４薄膜和富勒烯薄膜的研究工作取得了重要成果,不少工作已达到国际先进水平,发表论文３００余篇。     

用TEOSPECVD氧化硅做掩蔽层选择性生长金刚石薄膜

本文研究了在ＨＦ—ＣＶＤ法中，衬底温度Ｔｓ对ＰＥＴＥＯＳ（等离子体增强正硅酸乙酯）氧化硅—硅衬底上选择性生长金刚石薄膜的影响。结果表明：Ｔｓ变化影响ＰＥＴＥＯＳ氧化硅掩蔽层区域和硅表面金刚石晶粒成核密度。Ｔｓ较低时（７５０—８２０℃），ＰＥＴＥＯＳ氧化硅区域成核密度远小于裸露硅表面；随Ｔｓ升高（＞８２０℃），氧化硅区域成核密度增加很快；当Ｔｓ＞８５０℃时，氧化硅区域成核密度超过硅表面。     

关于C2（H）上的初等算子△（X）=AXB＋MXN

设Ｈ为复Ｈｉｂｅｒｔ空间,Ｂ（Ｈ）为Ｈ上所有界线性算子构成的空间,Ｃ２（Ｈ）表示Ｈ上所有Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｓｃｈｉｄｔ类算子,安（Ｘ,Ｙ）＝ｔｒ（Ｙ＊Ｘ）构成Ｈｉｂｌｅｒｔ空间。在Ｃ２（Ｈ）中,定义算子△：Ｘ→ＡＸＢ＋ＭＸＮ。文中给出了算子△为θ类算子的充分必要条件。     

1，1′─［四甲基二硅撑］双（环戊二烯基三羰基钨配合物）的合成及反应

１，２－二环戊二烯基四甲基二硅烷与丁基锂作用生成［四甲基二硅撑］双（环戊二烯基负离子盐），后者随即与六羰基钨反应形成１，１－［四甲基二硅撑］双［环戊二烯基三羰基钨负离子盐］，（Ｍｅ２ＳｉＳｉＭｅ２）·［Ｃｐ′（ＣＯ）３Ｗ－］２·２Ｌｉ＋（Ｉ）．（Ｉ）分别与六种卤化物反应，生成在钨原子上引入取代基的产物：（Ｍｅ２ＳｉＳｉＭｅ２）．［Ｃｐ′Ｗ（ＣＯ）３Ｒ］２，（Ｒ：Ｍｅ，Ｃ２Ｈ５，２；ＰｈＣＨ２，３；ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５，４；ＣＨ３ＣＯ，５；Ｐ３ｈＳｎ，６）．（Ｉ）用醋酸处理后，随即分别与ＣＣｌ４，ＮＢＳ及Ｉ２作用，生成相应的钨卤化物，（Ｍｅ２ＳｉＳｉＭｅ２）［Ｃｐ′Ｗ（ＣＯ）３Ｘ］２，（Ｘ：Ｃ１，８；Ｂｒ，９；Ｉ，１０），（Ｉ）与Ｆｅ３＋／Ｈ３Ｏ＋作用发生氧化偶联，生成双核Ｗ－Ｗ键产物（Ｍｅ２ＳｉＳｉＭｅ２）［Ｃｐ′Ｗ（ＣＯ）３］２，１１．（Ｃｐ′＝Ｃ５Ｈ４）     

HCl (X~2Π)和HCl-(X~2Σ )的解析势能函数

采用ａｂｉｎｉｔｉｏＣＩＤ／ＭＣ－３１１Ｇ＊方法计算了ＨＣｌ＋（Ｘ２Π）和ＨＣｌ－（Ｘ２Σ＋）的势能函数值，并根据光谱数据导出了ＨＣｌ＋（Ｘ２Π）的Ｍｕｒｒｅｌ－ｓｏｒｂｉｅ势能函数，采用最小二乘法拟合出了ＨＣｌ－（Ｘ２Σ＋）的解析势能函数．导出了Ｍｕｒｒｅｌ－Ｓｏｒｂｉｅ函数中的系数ａ１，ａ２和ａ３与光谱数据ωｅχｅ和αｅ的关系，并用它们计算了ＨＣｌ＋（Ｘ２Π）和ＨＣｌ－（Ｘ２Σ＋）的非谐性常数和非刚性转动常数     

多晶3C—SiC薄层的淀积生长及结构性能分析

采用ＨＦＣＶＤ生长法，以较低生长温度，在Ｓｉ（１１１）衬底上淀积３Ｃ－ＳｉＣ（１１１）薄层。用ＸＲＤ、ＶＡＳＥ、ＸＰＳ等分析手段研究了薄层的结构，光学常数，组分及化学键等性能。     

CS2在Cu—S键中插入产物（Ph3P）2Cu（S2CSR）与溶剂反应的…

ＣＳ２在Ｃｕ－Ｓ键中插入产物（Ｐｈ３Ｐ）２Ｃｕ（Ｓ２ＣＳＲ）（Ｒ＝Ｂｕ＾ｔ或Ｃ６Ｈ２Ｐｒ３－２，４，６）与ＣＨ２Ｉ２－丙酮－Ｐｙ混合溶剂反应，获得了双核铜化合物〔ＣｕＩ（ＰＰｈ３）（Ｐｙ）〕２和〔ＣＨ２（Ｃ５Ｈ５Ｎ）２〕２〔Ｃｕ２Ｉ６〕两个化合物晶体，用Ｘ射线晶衍射法测得它们的晶体结构。     

钢基底上预镀中间层沉积金刚石膜

利用表面预镀中间层在４５号钢上化学气相沉积（ＣＶＤ）得到了金刚石膜。钢基底表面金刚石涂层具有许多潜在应用价值，但直接在钢上沉积生长金刚石面临长的形核期，铁原子的触媒作用和热膨胀不匹配等严重问题。文中采用钢基底表面预镀中间层的方法，阻止碳向基底中扩散，增强膜基结合和抑制ＳＰ２杂化碳的沉积。分别研究了直接在钢基底上、表面预镀铜膜和表面预镀硅膜钢基底上热丝法沉积金刚石膜的工艺特点。通过ＳＥＭ、Ｒａｍａｎ谱和划痕法检验表明，钢基底表面预镀硅膜作为中间层，是一种在钢上沉积金刚石膜的有效方法。     

低粗糙度金刚石薄膜的制备及其光学性能的表征

采用热丝化学气相沉积（HFCVD）方法,在反应气压、衬底温度一定的情况下,通过改变碳源浓度以制备低粗糙度金刚石薄膜.扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）测试结果表明,随着碳源浓度适当增加（从2％增加到3％）,金刚石薄膜表面晶粒尺寸减小到纳米量级,平均粗糙度从45 nm降低到21 nm,同时光学透过率下降.椭圆偏振光谱拟合结果显示,随着碳源浓度的增加,薄膜折射率n稍有偏离理想值.拉曼散射光谱显示随着碳源浓度的增加,薄膜中非金刚石相含量增加,一定程度上影响了薄膜的光学质量.结果表明,在表面粗糙度相差不大的情况下,薄膜的质量决定了其光学性质.     

利用金刚石纳米粉引晶方法制备高硼掺杂金刚石薄膜

利用金刚石纳米粉引晶方法在SiO2衬底上合成了高硼掺杂金刚石薄膜,并利用范德堡法、扫描电镜、激光拉曼方法对不同掺杂量下生长的样品进行了表征.SEM和拉曼谱分析表明,少量掺杂时有利于提高金刚石薄膜的质量,但是随着掺杂量的增加,金刚石薄膜质量开始明显下降;并且拉曼谱峰在500 cm-1和1200 cm-1开始加强,呈现重掺杂金刚石薄膜的典型特征.其电导率随着温度升高而升高,表明导电性质为半导体导电.     

微波等离子体CVD方法制备金刚石薄膜

采用微波等离子体化学气相沉积方法分别在CH4／H2，CO／H2和（CH4＋CO）／H2气体体系下合成了金刚石薄膜．结果表明，所合成的金刚石薄膜具有明显的柱状生长特性和较高的品质，（CH4＋CO）／H2体系合成的金刚石薄膜具有较高的生长速率和（100）晶面定向生长的特性．     

金刚石薄膜自支撑窗口试样的制备与实验研究

以氢气和丙酮为原料，采用电子增强热丝CVD法，在硅片(100)基底上涂覆一层金刚石薄膜，在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了一种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法，并采用光刻法和湿式各向异性刻蚀技术制备得到金刚石薄膜自支撑窗口试样．研究表明，所制备的金刚石薄膜自支撑窗口的形状比较规则，膜内残留内应力小，能很好地满足鼓泡实验的要求，可以用来定量检测金刚石薄膜膜基界面结合强度和综合评价薄膜力学性能，对于促进金刚石薄膜材料在半导体器件中的应用和推广具有积极的意义．     

反应等离子体制备碳锥及其表征

利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统,用CH4、H2和NH3为反应气体,分别在沉积有钛膜和碳膜的Si片衬底上制备了锥形碳结构,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱仪(EDX)和显微Raman光谱仪对其形貌和结构进行了表征.SEM结果表明在沉积有碳膜的Si片衬底上易形成碳锥,EDX谱和Raman谱进一步表明形成的碳锥为碳氮结构,由sp3 C-N、sp2 C和sp2 C=N键形成.根据溅射机制和扩散机制,分析了碳锥的形成.同时,还对碳锥Raman谱的荧光背景进行了分析,结果表明由于氮的掺杂,使得碳锥由非极性的碳材料变成为极性碳材料.     

球形金刚石的生长机理研究

用热丝化学气相沉积设备研究了钢渗铬层、P-Si（100）基片和三氧化二铝基底表面形成的球形金刚石．研究结果表明：在不适合球形金刚石形成的工艺爷件下,在P-Si（100）基片和三氧化二铝表面沉积的晶形很好的金刚石膜中也存在球形金刚石团块（称为异常长大金刚石团块）;首次使用金刚石“异常晶核”解释了异常长大金刚石团块的形成．球形金刚石膜由异常长大金刚石团块组成．异常长大金刚石团块的形成不但与沉积工艺参数有关,而且与CVD金刚石生长特性有关．     

表面光滑的金刚石薄膜的合成

以[CH4+H2]为反应气体,利用EACVD的方法在Si(100)衬底合成了表面光滑的超薄金刚石薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、显微喇曼光谱、X射线衍射等手段对合成的金刚石薄膜的成分与结构进行了分析.实验得到了生长表面光滑、厚度均匀的超薄金刚石薄膜的最佳条件.     

Deposition of crackless freestanding diamond films on Mo substrates with Zr interlayer

The Mo substrate with Zr interlayer, namely composite substrate, was employed to solve the problem of crack formation in the freestanding diamond film deposition. Freestanding diamond films deposited on the composite substrates by the direct current arc plasma jet chemical vapor deposition (CVD) method were investigated with scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), and Raman spectroscopy. In addition, the stress distribution during the large area freestanding diamond film deposition on the composite substrate was analyzed based on the finite element model ANSYS. The results reveal that Zr interlayer can be easily destroyed during the post-deposition cooling process, which is helpful for stress release and crack avoiding in diamond films.