文档介绍：生:雌密级。——编号:——硅基薄膜材料的制备与特性研究拯查理王盍堂研究方向:堂昱进出堂生趟王堂堂申请学位级别:亟圭指导教师:五塑堡救援金明星奎金垡进堙论文起止时间:.—.分类号:鲤学科专业名称及代码:出堂鲤答辩委员会主席:狟学位授予单位及代码:竖研究论文评阅人:
摘要本文在综述硅基1∧ぱ芯拷埂⒈碚鞣椒ā⒀芯糠椒ǖ幕∩希着重研究射频溅射法制备硅基薄膜的工艺,发展该类薄膜制备的新技术,同时对薄膜进行特性分析与研究,得出有关结论并提出一些改进方法。采用射频溅射法在基上淀积罕∧ぃ缓笤诳掌罩性诓同的实验条件下高温处理后,制得了膜厚为&戎旅艿奈薅ㄐ蜸薄膜。最后利用原子力显微镜射线粉末衍射射线光电子能谱吞ń滓堑纫瞧鞫許さ男蚊病⒔峁埂⒊煞菁盎学配比进行了测试分析。通过本论文的研究,用射频溅射法在硅片上制备优质薄膜,仍需在工艺控制包括淀积条件、退火方式的选择等方面作进一步的研究与改进。关键词:溅射法致密化薄膜
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学譬⋯一:监翮签烨嗍巾月日学位论文作者签名:】筮超日期:啬辍菰麓趵学位论文版权使用授权书独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得长春理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我~同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解长春理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:长春理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ
第一章绪论§∧さ亩ㄒ寮疤匦势如表所示,器件尺寸的缩小与发展年代呈指数关系。世纪§.∧さ亩ㄒ说起薄膜的历史,要追溯到一千多年以前,距今已经过了漫长的岁月,而真丁魑R幻判滦偷谋∧た蒲в爰际酰故墙昀吹氖虑椤时至今只,薄膜材料已是材料学领域中的一个重要分支,它已涉及物理、化学、电子学、冶金学等学科,有着十分广泛的应用,尤其是在国防、通讯、航空、航天、电子工业、光学工业等方面有着特殊的应用,它已成为材料学中最为活跃的领域之一,并逐步形成为一门独立的学科“薄膜学”。薄膜材料可用各种单质元素及无机化合物或有机材料来制作膜,也可用固体、液体或气体物质来合成。薄膜与块状物体一样,可以是单晶、多晶、微晶、纳米晶、多层膜、超晶格膜等。在讨论薄膜材料之前,首先说明一下薄膜的定义,即什么是“薄膜”唷氨钡哪げ潘惚∧我们知道薄膜这个词是随着科学和技术的发展而自然出现的,有时与类似的词汇“涂层”“层”ⅰ安扔邢嗤囊庖澹惺庇钟行┎畋穑蝗们常常是用厚度对薄膜加以描写,通常是把膜层无基片而能独立成形的厚度作为薄膜厚度的一个大致的标准,规定其厚度约在笥摇K着科技工作的不断发展和深入,薄膜领域也在不断扩展,不同应用领域对薄膜厚度有不同要求。所以有时把厚度为几十微米的膜层也称为薄膜。从同常生活角度看,几十微米也是非常薄的,这和薄膜这个词并不予盾。‘从表面科学的角度来说,它研究的范围通常是涉及材料表面几个至几十个原子层,在这个范围内的原予和电子结构与块体内部有较大差别。若涉及原子层数量更大一些,且表面和界面特性仍起重要作用的范围,通常是几个纳米到几十个微米,这也就是薄膜物理所研究的范围。从微电子器件的角度来说,随着高新技术的迅猛发展,要求微电子器件的集成度越来越高,管芯面积愈大,器件尺寸越来越小,其发展趋年代的真空器件是几十厘米大小,年代的固体器件是毫米大小,·
年代的超大规模集成电路騏中的器件是微米大小,年代为亚微米,年的分子电子器件是纳米量级的。如此发展趋势要求研究亚微米和纳米的薄膜制备技术和利用亚微米、纳米结构的薄膜制造各种功能器件。这类薄膜包括单晶薄膜、微晶薄膜、小晶粒的多晶薄膜、纳米薄膜、非晶薄膜和有机分子膜。当制备分子器件时,尺寸还要缩小。这些器件的制造要求人们懂得物理、化学、电子学和生物学等科学知识,这是科学技术发展的趋势,因此我们必须适应这种发展形势,.扩展我们的知识领域,加强学科的横向联系⋯。直径/薄膜的制备绝不是将块体材料缃鹗压薄而成的,而是通过特殊方法缥锢砥喑粱齈、化学气相沉积制备的。实际上在真空薄膜沉积过程中,可以看成是原子量级的铸造工艺,它是将单个原子一个一个地凝结在衬底表面上ü珊擞肷す形成薄膜。其原子结构类似于它的块状形式,但也发生了很大的变化,不仅存在多晶、表面、界面结构缺陷念及结构的无序性,而且还有薄膜同衬底的粘附性等问从基本理论上看,现在人们往往把块状固体理论的结论硬往薄膜上套用,这是不全面