AlN/GaAs界面的AES和XPS研究

在室温下用直流磁控反应溅射的方法制备了ＡｌＮ薄膜．用ＡＥＳ方法和ＸＰＳ方法分析了ＡｌＮ膜和ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面．在ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面发现了Ｏ—Ａｌ键,没有发现Ｏ—Ｇａ键或Ｏ—Ａｓ键．本文通过实验证明,ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素在ＡｌＮ淀积过程中从ＧａＡｓ表面转移到ＡｌＮ膜中．这与通过ＰＥＣＶＤ方法淀积ＡｌＮ薄膜形成的ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面完全不同．由于ＡｌＮ／ＧａＡｓ界面的Ｏ元素是与Ａｌ结合的,因此有较好的界面特性．这是直流磁控反应溅射方法制备的ＡｌＮ薄膜适用于ＧａＡｓ器件钝化的主要原因     

反应淀积氮化铝薄膜及其性质的研究

实验使用脉冲激光熔蚀金属铝靶,使溅射的物质粒子和真空室中的氮气反应以淀积氮化铝（ＡｌＮ）薄膜,淀积时引入氮气直流放电以促使Ａｌ和Ｎ发生完全反应制备高质量符合化学计量比的ＡｌＮ薄膜。讨论了脉冲能量密度、基底温度、气体放电对所沉积薄膜组织结构的影响。实验结果表明,当ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ－２,ＰＮ２＝１３．３３３ｋＰａ,Ｔｓｕｂ＝２００℃,Ｖ＝６５０Ｖ,ｆ＝５Ｈｚ,ｄＳ－Ｔ＝４ｃｍ时,高质量的ＡｌＮ薄膜被成功地沉积于Ｓｉ（１００）基片上。分析表明薄膜是具有高取向性的ＡｌＮ（１００）多晶膜,薄膜的能带间隙约为６．２ｅＶ,其电阻率和击穿电场分别为２×１０１３Ω·ｃｍ和３×１０６Ｖ·ｃｍ－１。     

多晶薄膜CdS／CdTe太阳电池

报道了转换效率为１４．６％～１５．８％的多晶薄膜ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太阳电池的研制。用ＭＯＣＶＤ法，在玻璃衬底上制备ＳｎＯ＿２和ＳｎＯ＿２：Ｆ薄膜，水溶液化学淀积法获得８０～１００ｎｍ厚的ＣｄＳ薄膜和密堆积升华法制备５μｍ厚ＣｄＴｅ薄膜，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太阳电池的短路电流密度高达２４～２５ｍＡ／ｃｍ￣２。同时，对各层薄膜晶形和微观结构进行了分析研究。     

SnO2薄膜的脉冲激光沉积

采用脉冲激光沉积技术制备了ＳｎＯ２薄膜。Ｘ射线衍射结构分析表明薄膜为非晶态。在６００℃温度下退火后，由非晶薄膜转变为多晶薄膜。研究了多晶ＳｎＯ２薄膜的光电特性。在４００ｎｍ至７００ｎｍ的可见光范围内，其透过率保持在７０％到９０％。电阻率为１．９×１０－１Ωｃｍ。     

原位TiC-AlN/Al复合材料中AlN/Al界面的微结构的研究

本文用透射电镜（ＴＥＭ）的衍技术和高分辨电镜（ＨＲＴＥＭ）研究了用原位固－气－液三态反应法制备的原位ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料中ＡｌＮ颗粒与Ａｌ界面的微现组织结构，发现ＡｌＮ／Ａｌ界面两侧晶休的两个晶面存在平行关系；（１０１）ＡｌＮ／（１１１）Ａｌ。作者从金属固溶和金属结晶理论出发，分析了ＡｌＮ／Ａｌ界面微结构的形成机制，较好地解决了原位了ＴｉＣ－ＡｌＮ／Ａｌ昨合材料中界面结合较好的原因。     

AlGaNpn结

采用ＭＯＣＶＤ技术在ＳｉＣ衬底上制备了ＡｌＧａｎ同质和异质ｐｎ结，ＡｌＧａＮ层中，ＡｌＮ浓度为２－８ｍｏｌ％，反应离子刻蚀形成台面结构。     

溅射条件对Al2O3薄膜介电强度和沉积速率的影响

用射频溅射方法，在不同工作气体（纯Ａｒ和Ａｒ＋１０％Ｏ＿２）和不同基片偏压（－３０Ｖ到－１８０Ｖ，间隔－３０Ｖ）下，由烧结Ａｌ＿２Ｏ＿３靶材制备Ａｌ＿２Ｏ＿３薄膜。测试了样品的介电强度和沉积速率，对部分样品的结构和成份分别用ＸＰＳ和Ｘ射线进行了分析。结果表明：薄膜均呈非晶态；在两种工作气体中，随着基片负偏压的升高，沉积速率和介电强度均下降，但在－６０Ｖ偏压时，介电强度具有最大值。含氧的工作气体导致沉积速率下降，但提高了介电强度。在含氧和－６０Ｖ偏压下，Ａｌ＿２Ｏ＿３薄膜的平均介电强度为３．４６ＭＶ／ｃｍ。纯氩气氛中制备的Ａｌ＿２Ｏ＿３薄膜是缺氧的，而含氧的工作气体可使薄膜中的氧含量提高。     

气敏器件用SnO_2薄膜材料

采用溶胶－凝胶法以ＳｎＣｌ２·Ｈ２Ｏ和ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ为原料,制备出性能优良的纳米ＳｎＯ２薄膜材料。用Ｘ射线衍射仪分析了晶相,ＴＥＭ分析了微观结构。研究了掺杂、处理温度等对其性能的影响。在此基础上制作了ＳｎＯ２薄膜气敏器件,并检测了其气敏特性。     

AlN基板与金属化层界面的分析电镜研究

利用各种分析电镜观察了掺杂助烧剂和未掺杂助烧剂的ＡｌＮ陶瓷的微观结构特征，鉴别了ＡｌＮ中的第二相，研究了ＡｌＮ基板上薄膜（Ａｕ－Ｐｔ－Ｔｉ）和厚膜（Ｍｏ－Ｍｎ）金属化界面的结构。     

用于LCD的氧化铝阻挡层的射频反应溅射沉积及其特性

用金属铝靶射频反应溅射制备了Ａｌ２Ｏ３薄膜，用作ＬＣＤ基片玻璃的钠离子阻挡层。报道了射频溅射参数对薄膜沉积速率和折射率的影响。测试结果表明，所沉积的Ａｌ２Ｏ３薄膜满足ＬＣＤ器件阻挡层的要求。     

Deposition Characteristics of AlN Thin Film Prepared by the Dual Ion Beam Sputtering System

In this experiment, a radio frequency dual ion beam sputtering (DIBS) system was used to prepare aluminum nitride (AlN) films with a bottom Al electrode on a Si (100) substrate. After systematic testing of the processing variables, a high-quality film with preferred c-axis orientation was grown successfully on the Si (100) substrate with an Al target under 700 eV energy flux, N₂/(N₂ + Ar) ratio of 55%, and 4 × 10⁻⁴ torr in vacuum. The characteristics of the deposited AlN thin films were studied by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), secondary ion mass spectrometry (SIMS), and electronic spectroscopy for chemical analysis (ESCA). The surface roughness was also measured. It was found that AlN films prepared by DIBS at room temperature are better than those prepared at 300°C, and those prepared with an Al target are better than those prepared with an AlN target. The inferiority of AlN films prepared with AlN targets is due to the AlN bond being broken down by the ion beam source.     

Aluminum Nitride Films Fabricated by Mid-frequency Magnetron Sputtering

Aluminum nitride films were prepared by mid-frequency magnetron sputtering on Si (111) substrate. The grown films were characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) to obtain the structural and the chemical information. The polycrystalline thin films were in a hexagonal wurtzite structure having a (002) preferred orientation, along which the columnar grain structure was found. XPS study revealed the presence of oxygen and carbon contaminations, as well as the Al-rich nature of the film. Anomalous C-V characteristics of Al/AlN/n-Si capacitors were studied. The measured C-V curves show rolloffs in the accumulation region and voltage stresses cause both horizontal and vertical shifts of the C-V curves. These anomalous behaviors are mainly due to the large current conduction and the charge trapping in the Al-rich AlN layer.     

氮化铝共烧基板金属化及其薄膜金属化特性研究

大规模集成电路的发展,对芯片之间的互连提出了更高的要求,高端电子系统中高密度封装技术逐渐成为发展的主流。多芯片组件(MCM)是微电子封装的高级形式,它是把裸芯片与微型元件组装在同一个高密度布线基板上,组成能够完成一定的功能的模块甚至子系统。MCM还能够实现电子系统的小型化、高密度化,是实现系统集成的重要途径,在MCM中高密度布线的多层基板技术是实现高密度封装的关键。     

Investigation on Silicon Thin Film Solar Cells

The preparation,current status and trends are investigated for silicon thin film solar cells.The advantages and disadvantages of amorphous silicon thin film,polycrystalline silicon thin film and mono-crystalline silicon thin film cells are compared.The future development trends are pointed out.It is found that polycrystalline silicon thin film solar cells will be more promising for application with great potential.     

不锈钢表面溅射氮化铝陶瓷膜工艺参数的研究

工业生产中需要测量机械零件的润滑油膜厚度,利用超声波检测可实现无损检测的目的。利用氮化铝(AlN)陶瓷膜制成的压电换能器对超声波发射和接收。利用射频磁控溅射技术,在不锈钢表面沉积AlN薄膜。利用X线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)等设备对AlN薄膜结构表征,并对结果进行了讨论。     

Piezoelectric Coefficients of Thin Film Aluminum Nitride Characterizations Using Capacitance Measurements

Piezoelectric materials have become very useful in MEMS devices because of their electrical-mechanical reciprocity. Aluminum nitride has attracted considerable attention in recent years owing to its unique properties. Here we report for the determination of aluminum nitride (AlN) piezoelectric thin film charge constants. When voltage is applied, the AlN film geometrical dimensions will change. The proposed technique does this determination by taking the ratio of parallel plate capacitance for two different bias conditions under set of assumptions in deriving the equations for the ratio of capacitance for the two bias conditions.      

薄膜体声波传感器的有限元仿真与分析

薄膜体声波滤波器(FBAR)传感器的性能受结构和材料特性的影响很大。该文利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,建立了FBAR传感器的二维、三维有限元结构模型。用氮化铝和氧化锌材料作为压电薄膜对建立的模型做了固体力学和静电学仿真分析,得到了FBAR传感器的谐振频率、导纳特性曲线和谐振频率处的位移分布情况。通过分析发现氮化铝压电薄膜阻抗特性曲线更平滑,而氧化锌压电薄膜存在明显的寄生谐振峰的问题。针对氧化锌压电薄膜存在的寄生谐振峰进行了优化,仿真分析了电极边长尺寸和电极厚度对寄生谐振的影响,实现了对寄生谐振峰的有效抑制。     

微波退火非晶硅薄膜低温晶化研究

多晶硅薄膜晶体管以及其独特的优点在液晶显示领域中起着重要的作用。为了满足在普通玻璃衬底上制备多晶硅薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器,低温制备（＜600℃高质量多晶硅薄膜已成为研究热点。文章研究了一种低温制备多晶硅薄膜的新工艺;微波退火非晶硅薄膜固相晶化法,利用X射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜分析了微波退火工艺对非晶硅薄膜固相晶化的影响,成功实现了低温制备多晶硅薄膜。     

激光熔蚀反应淀积AlN薄膜残余应力及热稳定性的研究

激光熔蚀反应淀积于 Si(10 0 ) ,Si(111)基底上的 Al N薄膜是高质量高取向性的 Al N多晶膜 ,薄膜与基底的取向关系为 Al N(10 0 )∥ Si(10 0 ) ,Al N(110 )∥ Si(111)。薄膜具有较低的残余应力和较好的热稳定性。实验结果表明 ,当氮气压强和放电电压分别为 10 0× 133.33Pa和 6 50 V时 ,薄膜的残余应力低于 3GPa。此样品在纯氧环境 50 0℃时 ,经过 3h的退火 ,红外吸收谱检测未发现有Al2 O3 特征峰出现。对 Al N/Cu双层膜的研究表明所制备的 Al N薄膜在金属薄膜的防护上也有潜在的应用价值。     

FBAR用高质量AlN薄膜制备

采用直流磁控反应溅射法,在基片表面引入RF偏置,在Si(111)衬底上成功制备了(002)向AlN薄膜。使用高分辨率X射线衍射仪(XRD)来表征薄膜质量。当RF偏置从0 W变化到20 W时,XRD测试(002)摇摆曲线的半高宽有着显著的变化。当RF偏置为15 W时,AlN薄膜表现出了良好的(002)生长取向。实验结果表明,适当的RF偏置能够提高Al原子和N原子反应时的活性,促进AlN薄膜的(002)择优生长。该溅射方案应用于薄膜体声波谐振器(FBAR)谐振器工艺加工,成功制作了Q值为300,机电耦合系数为5%的FBAR样品。