基底温度复合控制对化学气相沉积纳米金刚石薄膜的影响

采用自主研制的具有基底温度开-闭环复合自动控制系统的直流弧光放电PCVD设备,当开环流量不同时,在硬质合金基体表面分别进行了纳米金刚石薄膜制备研究。并采用SEM、XRD、激光Raman光谱仪对所制备薄膜的形貌、物相和品质进行了分析。研究结果表明,当开环流量从10→5→15→20mL/min变化时,所制备纳米金刚石薄膜的表面粗糙度及石墨成分会随之增加,金刚石晶粒转变为以(110)面生长为主,且尺寸增大;并加剧了硬质合金基体中Co相粘结剂向基体表面的扩散。温控中基底温度的波动(稳定性)是影响纳米金刚石薄膜生长性能的主要原因。     

PECVD法生长的氧化锡薄膜的结构与性能研究

非化学计量的二氧化锡是一种 n 型半导体材料,具有良好的光电特性。本文用等离子增强化学气相沉积(PECVD)法生长 SnO_(2-x)薄膜,并进行了生长条件与其结构和性能的研究。结果表明:不同的淀积条件,可以获得从多晶到非晶态不同结构、化学稳定性良好、可见光透射率高、具有不同电导率的 SnO_(2-x)薄膜材料。     

PECVD法淀积氮化硼薄膜场发射特性研究

用 Ｂ２Ｈ６和 ＳｉＨ４作反应气体,通过射频等离子体增强化学气相淀积（ＲＦ－ＰＥＣＶＤ）方法,在 Ｓｉ（１００）面上沉积生长ＢＮ薄膜,用Ｓ－５２０扫描电子显微镜对所得薄膜进行观测,并用红外透射光谱测试分析了膜的成分。在室温、压力为 ８ × １０－４ Ｐａ条件下,对 ＢＮ薄膜的电流一电压特性进行测量,并得到了 Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ特性曲线,ＢＮ膜的场发射开启电场为９ Ｖ／μｍ,在电场３７．５ Ｖ／μｍ时,电流密度达到２４．８ ｍＡ／ｃｍ２。     

温度与气压对脉冲PECVD沉积氧化铝薄膜的影响

在有机基体表面等离子体增强化学气相沉积(PECVD) Al₂O₃薄膜是提高其阻隔性能的有效方法,而高品质的Al₂O₃薄膜是提高阻隔性的关键因素之一。脉冲射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)可以实现比热化学气相沉积技术更宽的气体工作压力、更多的单体选择和更好的薄膜性能,适合于制备高质量的薄膜。本文报道采用脉冲RF-PECVD氧化铝薄膜,且对影响薄膜结构和性能的工艺参数进行研究。通过椭圆偏振仪测量Al₂O₃的生长速率和折射率;利用红外光谱、扫描电镜和原子力显微镜对沉积的Al₂O₃薄膜进行成分、结构、表面粗糙度和形貌分析、测量和表征;采用透湿仪测量在有机聚酯薄膜表面沉积Al₂O₃层的阻隔性能。结果表明:薄膜沉积过程中的工作气压和沉积温度对脉冲RF-PECVD薄膜性能影响较大,在一定的沉积温度范围内,沉积的Al₂O₃薄膜为无色、透明、表面结构平滑致密;在温度相同的条件下,工作气压越高,纳米膜生长速率越快;而在相同工作气压下,沉积温度越低,薄膜生长速率越快。     

射频PECVD高速沉积微晶硅薄膜

本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术高速沉积微晶硅薄膜。系统研究了射频功率、气体总流量、沉积气压、硅烷浓度等沉积参数对薄膜沉积速率和晶化率的影响。通过沉积参数的优化,使微晶硅薄膜沉积速率达到了3/s左右。     

PECVD方法制备SnO2气敏薄膜的电子显微镜研究

通过ＳＥＭ、ＴＥＭ研究了ＰＥＣＶＤ方法制备的ＳｎＯ＿２薄膜的显微结构，讨论了沉积速率与颗粒大小的关系；在Ｓｉ、陶瓷和ＫＢｒ３种不同衬底上沉积的ＳｎＯ＿２薄膜的差异以及退火对ＳｎＯ＿２膜结晶状态的影响。结果表明，ＰＥＣＶＤ方法制备的ＳｎＯ＿２薄膜是非晶态，具有柱状结构。退火使非晶ＳｎＯ＿２膜向着多晶方向转化，演化过程为：非晶大颗粒→超微粒多晶→晶粒长大。     

生长温度对等离子体增强化学气相沉积生长ZnO薄膜质量的影响

以Zn(C2 H5) 2 和CO2 为反应源 ,在低温下用等离子体增强化学气相沉积方法 ,在Si衬底上外延生长了高质量的ZnO薄膜。用X射线衍射谱和光致发光谱研究了衬底温度对ZnO薄膜质量的影响。X射线衍射结果表明 ,在生长温度为2 3 0℃时制备出了高质量 ( 0 0 0 2 )择优取向的ZnO薄膜 ,其半高宽为 0 2 6°。光致发光谱显示出强的紫外自由激子发射与微弱的与氧空位相关的深缺陷发光 ,表明获得了接近化学配比的ZnO薄膜     

低温生长硅基碳化硅薄膜研究

在850℃的低温下，在Si（100）衬底上生长了3C－SiC薄膜，气源为SiH4和C2H4混合气体。用X射线衍射、X射线光电子能谱和傅立叶红外吸收谱分析了薄膜的晶体结构、组分以及键能随深度的变化。研究表明薄膜为富硅的3C－SiC结晶层，其中的Si/C比约为1.2。     

PECVD法低温淀积SiC_x薄膜的防水汽扩散性能研究

外界水汽和离子的扩散对集成电路和传感器等器件的性能及使用寿命有很大影响 ,利用无机钝化材料阻挡水汽和离子的扩散是常用的提高器件寿命和稳定性的方法。本文采用PECVD方法在较低的衬底温度条件下淀积碳化硅薄膜 ,利用各种方法研究了碳化硅薄膜的防潮性能。实验证明 ,碳化硅薄膜是一种良好的水汽扩散阻挡材料 ,其防潮能力达到甚至超过了集成电路生产中常用的氮化硅薄膜。并且 ,低温碳化硅薄膜具有非常好的化学稳定性和抗刻蚀能力 ,在各种微加工工艺中有广泛的应用前景。     

衬底温度对Si(111)衬底上MBE异质外延3C-SiC薄膜的影响

利用固源分子束外延(SSMBE)技术, 在Si(111)衬底上异质外延生长3C-SiC单晶薄膜, 通过RHEED、XRD、AFM、XPS等实验方法研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和化学组分的影响. 研究结果表明, 1000℃生长的样品具有好的结晶质量和单晶性. 在更高的衬底温度下生长, 会导致大的孔洞形成, 衬底和薄膜间大的热失配使降温过程中薄膜内形成更多位错, 从而使晶体质量变差. 在低衬底温度下生长, 由于偏离理想的化学配比也会导致薄膜的晶体质量降低.     

不同衬底温度下预沉积Ge对SiC薄膜生长的影响

分别在未沉积Ge和不同衬底温度(300、 500、700℃)沉积Ge条件下,利用固源分子束外延(SSMBE)技术在Si衬底上外延SiC薄膜.通过反射式高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等仪器对样品进行测试.测试结果表明,预沉积Ge的样品质量明显好于未沉积Ge的样品,而且随着预沉积温度的升高,薄膜的质量在逐渐地变好.     

低温生长硅基碳化硅薄膜研究

在 8 5 0℃的低温下 ,在Si( 10 0 )衬底上生长了 3C SiC薄膜 ,气源为SiH4和C2 H4混合气体。用X射线衍射、X射线光电子能谱和傅立叶红外吸收谱分析了薄膜的晶体结构、组分以及键能随深度的变化。研究表明薄膜为富硅的 3C SiC结晶层 ,其中的Si/C比约为 1 2。     

衬底温度对共蒸法制备CIGS薄膜结构和形貌的影响

采用一步共蒸法制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜,研究讨论不同衬底温度条件对制得薄膜结构和形貌的影响。薄膜的结构和形貌分别利用X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)进行检测。结果表明,衬底温度对CIGS薄膜的生长有很大的影响,当温度为250℃时,开始有CIGS晶相生成;随着温度的升高晶体颗粒逐渐增大;当温度达到450℃时,生成了结晶度较好(112)择优取向的CuIn0.7Ga0.3Se2相,制得的CIGS薄膜初步达到制备CIGS电池的条件。     

塑料基体低温沉积ITO薄膜的研究

综述了塑料基体低温沉积ITO薄膜国内外的最新研究现状,并指出了现在存在的问题,认为实现低温沉积、保证薄膜的光电性能和改善薄膜表面质量是3个关键技术.同时结合自己的研究工作,提出了相应的解决方法和建议.     

基底特性对铝膜表面形貌的影响

用扫描电子显微镜对沉积在硅油表面的金属铝膜上、下表面的形貌进行了研究 ,证实了液体基底特性对金属铝膜表面形貌的重要影响。     

基体温度对气相沉积聚氯代对二甲苯膜结构与性能的影响

用化学气相沉积法制备的聚氯代对二甲苯膜具有优异的耐溶剂腐蚀及气体阻隔性能。文中采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征了不同基体温度下制备聚氯代对二甲苯膜的微观组织结构;采用MOCON透湿仪测试了其水汽渗透率。结果表明,随基体温度升高,膜内聚合物分子链取向度先升高、后降低,且在较高温度下聚合物苯环基团更倾向于垂直基体表面。水汽在膜内渗透速率随基体温度升高先降低、后升高,且在约30℃～45℃处达到最低值。     

基片温度对TiO2薄膜表面形貌和性能的影响

利用射频磁控溅射设备在玻璃基片上制备TiO2薄膜,采用AFM、UV-Vis分光光度、接触角测定仪等测试手段,研究基片温度对薄膜表面形貌、粗糙度和表面性能的影响.结果表明,随着基片温度增加,薄膜表面粗糙度增大,薄膜中颗粒由无定形态逐渐向定向排列的晶态转变,而薄膜结构、表面形貌和粗糙度的变化明显影响薄膜表面性能.最后,探讨了薄膜的生长机理.     

基片温度对射频磁控溅射碲化铋薄膜微结构和表面形貌的影响

碲化铋材料是目前已知的室温下性能优异的热电材料之一。本文利用射频磁控溅射在不同基片温度下制备了碲化铋薄膜。研究发现,基片温度对薄膜的微结构和表面形貌影响显著。随着温度的提高,薄膜内晶粒尺寸都不同程度地增加。基片温度100℃以上碲化铋薄膜为Bi2Te3相为主的多晶结构,并具有良好的c轴择优取向,形成了六角层状结构。基片温度250℃时薄膜转变为BiTe相,并在表面生成Te长条状颗粒。应力分析表明碲化铋薄膜与Si(100)基片之间的残余应力受温度影响明显。