微波等离子体化学气相淀积ZrO2薄膜的表面形貌研究

以锆的β-二酮螫合物为源,以微波等离子体化学气相淀积方法合成ZrO_2薄膜过程中,观察到不同淀积条件下出现的四种不同表面形貌。从等离子体的电子温度、电子密度和源物质的浓度等方面对几种形貌的成因进行了讨论。同时用扫描电镜观察了高温退火及等离子体退火对薄膜形貌的影响,以及不同衬底薄膜形貌的差异。     

直接光CVD法低温生长SiO2薄膜技术及其应用

使用自制的微波激励式真空紫外光化学汽相淀积设备，以硅烷和氧为反气体，在３２－２２０℃的低温下，成功地淀积出了优质实用的ＳｉＯ２薄膜，测试结果表明，淀积膜的组分结构，主要光学及电学特性均与高温生长膜的相符，将该技术应用于某些晶体管及热敏打印元件的制作工艺中，已取得了明显的衫效果。     

汽相淀积多晶硅薄膜结构和性质的研究

多晶硅薄膜的制备采用硅烷(SiH_4)热分解化学汽相淀积法。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和红外光谱仪等手段对膜的微结构进行了研究。我们发观膜的结构特性强烈地依赖于淀积条件,实验结果指出:假如在整个淀积过程的最初阶段采用“低温成核”,就不难获得适合于硅栅MOS集成电路的优质多晶硅膜。当低温成核温度为650℃～700℃,并控制一定的淀积条件,所制得的膜是光亮和均匀的,其晶粒大小约为300～500埃。文中对“低温成核”的机理及多晶薄膜的生长模型也进行了讨论。此外,对多晶膜的光学、电学和介电等性质进行了测量,对多晶硅由于晶粒间界的存在而引起的一系利与单晶硅不同的性质进行了计算和分析,从而为器件设计提供某些有用的理论数据。     

阴极电淀积CdTe多晶薄膜组织结构的观察与分析

用电淀积方法制作CdTe薄膜,可降低半导体材料的消耗和生产费用,对降低太阳电池成本具有很大吸引力。但由于发展较晚,工艺尚不成熟,重覆性也差。其原因是对成膜机理和各种影响因素未能有足够了解。为此,我们在不同电淀积条件下制备了CdTe薄膜,并对它作了X射线结构分析和电镜观察,初步得出一些结果: 1.有些CdTe薄膜中,出现Cd晶粒、针孔、裂缝等缺陷,对薄膜质量是有害的。它们的出现与许多因素有关,如电淀积过程中搅拌情况,衬底的表面状态,电介液的组成,阴极电位,电流密度,以及样品中的残余内应力等。 2.电淀积CdTe多晶薄膜都有不同程度的织构现象,这对改善太阳电池性能有利。提出了一个柱状晶体生长模型加以解释。     

氮化铝薄膜对金属膜电阻器性能的影响

本文采用射频反应溅射法在电阻瓷体表面和微晶玻璃片上淀积一层具有择优取向的A1N薄膜,然后再在其上淀积金属电阻膜(80％Ni,20％Cr)或Fe-Al-Si-Cr合金粉。对电阻器进行了功率老化、高温存贮、热冲击、短时过载等可靠性试验,测量了其TCR和表面温升。由于A1N材料的优良导热和钝化特性,使具有A1N薄膜的电阻器性能得到很大提高。文中还讨论了A1N材料改善电阻器特性的微观机理。     

等离子增强型化学气相沉积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积氮化硅是目前器件难一能在合金化之后低温生长的氮化硅。本文研究了各种淀积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释。     

无定形氢化碳薄膜的制备方法

无定形氢化碳(a-C∶H)薄膜由于具有许多独特的性质,近年米受到研究工作者们的嘱目。本文详细介绍了 a-C∶H 薄膜的各种制备方法,包括等离子体淀积法、离子束法、溅射法和化学汽相淀积法等,给出了某些典型的实验条件。文中还讨论了制备膜的性质及其与制备条件之间的关系,氢和氧含量以及掺杂对膜特性的影响。最后,展望了 a-C∶H 薄膜的应用前景。     

衬底负偏压溅射对ZrN薄膜性能的影响研究

本文采用S-抢磁控溅射系统淀积ZrN薄膜,用扫描电镜、X射线衍射、反射电子衍射、俄歇电子能谱和电学测量等方法研究了衬底负偏压溅射和溅射两种工艺方法淀积的ZrN薄膜的结构、组分和薄膜电阻率。结果表明,适当增大溅射功率,采用衬底负偏压溅射方法,有效地减少了氧的沾污,使得所淀积的ZrN薄膜的电学性能有明显改善。     

离子化乙炔气体淀积类金刚石薄膜

我们用气体离子化淀积技术制得类金刚石薄膜,并研究了使用乙炔气体时的工艺条件。薄膜的性能与淀积过程中的加速电压、基片温度、磁感应强度等条件密切相关。在某种条件下薄膜的威氏硬度可大于兰宝石,并在电绝缘、耐腐蚀性等方面接近金刚石的性能。     

硅烷热分解汽相淀积多晶硅

本文讨论了电荷耦合器件(CCD)的多晶薄膜的淀积,研究了多晶硅薄膜的掺杂,报导了以三氯化磷为淀积多晶硅薄膜的掺杂剂实验结果。文中还分析了多晶硅对CCD器件性能的影响。     

脉冲激光沉积(PLD)机理分析及其应用

脉冲激光沉积薄膜是近年来发展起来的使用范围最广,最有希望的制膜技术．该文阐述了脉冲激光沉积技术的机理、特点,薄膜生长主要包括三个过程：1)激光与物质相互作用产生等离子体;2)等离子体向基片扩散;3)等离子体中粒子在基片上生长薄膜．文章还分析了脉冲沉积过程中各主要沉积参数,如激光能量密度、沉积气压和衬底情况等对薄膜质量的影响,并介绍了其在制备半导体、高温超导、类金刚石、生物陶瓷薄膜等方面的应用。     

InP材料UV激光直接刻蚀研究

利用UV激光的光解剥离(APD)效应,对半导体材料InP进行了直接刻蚀研究,获得了良好的结果。采用波长为308nm,光脉冲宽度20ns的XeCl)准分子激光器,APD刻蚀的光能量密度阈值为390mJ/cm~2;与理论结果相比较,两者具有良好的一致性。同时给出了刻蚀深度与脉冲速率及脉冲时间的实验曲线。     

生长条件对TiO_2薄膜结构及光学性能的影响

为了研究TiO2薄膜的生长机制及结构对其带隙的影响,采用激光脉冲沉积方法在超高真空下制备了TiO2薄膜.X射线衍射结果显示在不同温度和不同缓冲层上生长的TiO2薄膜以板钛矿结构为主,缓冲层对薄膜结构影响不大,高的生长温度提高了薄膜的结晶度.透射谱的结果表明,随着生长温度和生长气压的升高,TiO2的带隙逐渐增大,在生长ZnO做为缓冲层后,TiO2薄膜的结晶度降低,随ZnO结晶度的提高,TiO2对复合薄膜带隙的影响消失.     

用PLD法在MgO(100)衬底上生长ZnO薄膜的结构和光学特性

用脉冲激光沉积法在MgO(100)衬底上沉积了ZnO薄膜.衬底温度分别为400℃、550℃和700℃.利用X射线衍射(XRD)和光致发光谱(PL)对薄膜的结构和光学性能进行研究.X射线衍射的结果表明,在400℃和550℃下生长的ZnO薄膜具有高度c-轴择优取向,但是当衬底温度升高到700℃时,薄膜由单一的择优取向变为有两个较强的择优取向.通过光致发光谱可以发现,在550℃下生长的ZnO薄膜具有强的紫外发射和窄的FWHM,并且紫外发光峰的强度与ZnO薄膜的结晶质量密切相关.     

靶衬间距对脉冲激光沉积薄膜均匀性的影响

以国产脉冲激光沉积设备(PLD-Ⅲ型)在玻璃衬底上沉积Ti O2薄膜为例,研究了PLD法制膜过程中靶衬间距对薄膜均匀性的影响.实验过程中,以Ti O2陶瓷片作为靶材,玻璃作为衬底,保持其他工艺条件(如单脉冲能量、脉冲频率、沉积脉冲总数、衬底温度等)不变,专门考察了不同靶衬间距下,Ti O2薄膜在整个衬底台平面区域的沉积分布状况.结果表明,按样品的表观灰度划分,薄膜沉积的相对均匀区可分为2～3个轴对称区域,分别对应不同的沉积速率和厚度;在一定范围内调节靶衬间距(3.00～7.00 cm),可使高速率沉积区逐渐由轴对称的圆环状变为中心大圆斑(直径约2.20 cm).结合PLD沉积原理与靶衬之间的几何关系,分析了导致上述结果的机理.     

YBCO膜上形成类金刚石膜研究

为防止高Ｔｃ超导探测器的超导电性退化或失超，用Ｃ＾＋注入、ＸｅＣｌ准分子激光辐照形成类金刚石（ＤＬＣ）保护膜。该膜结合紧密，克服了ＤＬＣ／ＹＢＣＯ两种材料晶格失配、线胀系数与热导率相差太大的矛盾。对ＤＬＣ膜的Ｒａｍａｎ谱所表征的Ｃ内部结构进行了分析，阐述了石墨态Ｃ转化为ＤＬＣ结构的机制，提出了激光所造成的瞬时高温、高压模型。     

椭偏光谱法研究激光脉冲沉积MgO薄膜材料生长

用激光脉冲沉积技术生长、制备出了一系列不同真空度、不间衬底温度和不同激光脉冲能量的Mgo薄膜。对生长、制备出的一系列Mgo薄膜进行了椭偏光谱测量研究，在300-800nm光谱波长范围内，得到了不同条件下生长制备的MgO薄膜的光学常数谱和膜厚，其结果显示：真空度、衬底温度和激光脉冲能量对生长Mgo薄膜的折射率、膜厚均有影响，高真空、高衬底温度和适中的激光脉冲能量有利于生长制备高折射率、高密度和高质量的Mgo薄膜。     

激光诱导聚酰亚胺上化学沉积金

利用固相激光诱导化学沉积技术在聚酰亚胺（ＰＩ）基板上实现了金的无掩模局部沉积，也研究了该沉积镀层的形态和组成。研究表明，在激光作用下，产生了热分解的反应，高温反应使镀层和基体发生了“熔合”，且由此形成的金线电阻率低，选择性好。     

激光晶化多晶硅的制备与XRD谱

对氢化非晶硅（a-Si∶H）进行了脱氢和不同能量密 度的准分子激光晶化多晶硅的实验, 对所得样品用X射线衍射表征. 针对多晶硅（111）面特征峰的强度、 晶面间距和宽化信息, 分析了激光功率密度对晶化多晶硅结晶度和应力的影响, 根据谢乐公式（Scherrer）估算了晶粒的大小, 得到用准分子激光晶化多晶硅的较佳工艺参数, 并且验证了激光辐射对薄膜材料作用的3种情况.     

PLD制备LiMn2O4薄膜及参数对薄膜微观结构的影响

用脉冲激光沉积（PLD）,分别在不锈钢和单晶硅（111）衬底上生长了LiMn2O4薄膜,并对所生长LiMn2O4薄膜的结构进行了研究。结果发现,生长在不锈钢衬底上的薄膜具有粗糙的表面和随机的结晶取向,生长在单晶硅衬底上的薄膜具有相对光滑的表面,并具有明显的（111）方向上的择优取向。还研究了脉冲频率和总脉冲数对薄膜生长的影响,结果显示,在相同的沉积条件下,对于不同衬底,LiMn2O4薄膜的生长率不同;脉冲频率对薄膜生长的影响明显,在相同总脉冲数情况下,脉冲频率大,薄膜生长率明显增大。