工艺参数对氮化硼薄膜结构相的影响

工艺参数对氮化硼薄膜结构相的影响

王旭天[1]2017年在《氮化硼/石墨烯复合薄膜的制备及表征》文中研究表明石墨烯具有极高的载流子迁移率,优异的热导率以及极高的机械强度,这些优点使石墨烯在电子器件方面的应用有着极大的潜力和研究价值。六方氮化硼薄膜为衬底的石墨烯具有远高于硅片上面的载流子迁移率以及氮化硼薄膜本身的热稳定性和深紫外吸收性能,使氮化硼/石墨烯薄膜不仅在高频电子器件领域,在紫外光探测器件方面也具有巨大的发展潜力。复合薄膜材料作为准二维材料,其性能与复合薄膜的表面形貌、分子结构、化学成分关系密切。因此,本课题研究不同溅射工艺和退火温度对氮化硼薄膜的表面形貌、化学成分、分子结构等方面的影响。然后以射频磁控溅射制备的氮化硼薄膜为衬底用低压化学气相沉积法沉积石墨烯,形成氮化硼/石墨烯复合结构薄膜,探讨其质量和生长机制。最后,择优与镍薄膜上制备的石墨烯进行对比分析。研究结果表明,溅射气压为0.5Pa,溅射功率为100W,溅射时间为30min的氮化硼薄膜表面起伏小,粗糙度极低,紫外吸收效果最好。随着溅射功率增加,氮化硼薄膜表面粗糙度逐渐增大,薄膜的透光率降低,而且氮化硼薄膜内部的分子结构随溅射功率增大向立方相转变。基底温度和溅射功率对制备的氮化硼薄膜的紫外光吸收限有较大影响。溅射时间为30 min,溅射功率为100 W,沉积时间为120 min,沉积温度为1000 ℃时,石墨烯缺陷水平较低,质量较好。沉积温度和降温速度对石墨烯的生长有较大影响,当快速降温时,氮化硼表面未能及时析碳,致使石墨烯不能成功生长;缓慢降温时薄膜表面生长石墨烯,猜测薄膜表面是先形成碳化物然后在降温时析碳的生长机制。研究发现,射频磁控溅射制备的氮化硼薄膜表面生长的石墨烯存在B、N原子掺杂的情况,出现B-C键和N-C键,掺杂B、N原子对石墨烯的电学性能影响较大。

张德学[2]2001年在《工艺参数对氮化硼薄膜结构相的影响》文中提出六角氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)由于其优异的物理化学性质受到越来越多的重视,作为新型的人工合成功能材料,它们具有极其广泛的应用前景。 本文采用微波电子回旋共振化学气相沉积(MW-ECR-CVD)、射频耦合等离子体增强化学气相沉积(PECVD)及射频磁控溅射技术制备出完全取向生长的h-BN薄膜。用FTIR、XRD、AFM、XPS等手段对沉积薄膜进行了表征,并利用FTIR的结果系统研究了沉积参数对h-BN薄膜取向生长的影响。结果表明,取向h-BN薄膜只有在合适的反应气体分压比下才能制备出来;首次发现温度对h-BN薄膜的取向生长具有决定性的作用:低温下,由于薄膜形核后其横向生长速度大于纵向生长速度,结果生长的h-BN薄膜c轴平行于衬底表面;高温下,临界核的纵向生长速度大于横向生长速度,结果生长的h-BN薄膜c轴垂直于衬底表面。同时发现,施加过高的衬底负偏压会破坏沉积薄膜的长程有序性而导致随机取向生长。 进一步采用热丝辅助的微波电子回旋共振化学气相沉积和射频磁控溅射技术制备出了立方相含量较高的BN薄膜,主要研究了射频功率和热丝电流对立方相形成的影响。结果发现,立方相只有在一定的射频功率下形成,并且热丝电流的大小对c-BN的形核与生长具有重要的影响。 最后,我们对衬底负偏压增强的BN形核机制进行了初步的理论探讨。

李宁[3]2007年在《钢基表面射频磁控溅射法制备BN薄膜》文中研究表明氮化硼(Boron Nitride,即BN)由于具有优异的热稳定性、化学惰性、很高的热导率,在高温下也具有良好的润滑性,所以氮化硼薄膜尤其是立方氮化硼薄膜的制备成为近几年材料界研究的热点之一。本文通过射频磁控溅射的方法,在40Cr和T10钢的表面获得了氮化硼薄膜。通过X射线衍射、傅立叶红外光谱分析、摩擦磨损和划痕等试验研究了溅射工艺参数、中间层等对薄膜结构和性能的影响。研究结果表明氮化硼薄膜随着温度的升高,薄膜逐渐晶化并且可以得到立方相的氮化硼,溅射气压为0.8Pa、基体负偏压为150V时得到了比较均匀致密的氮化硼薄膜。在300W、3h下得到的薄膜性能较佳。X射线衍射和FTIR表明随着温度的升高,立方氮化硼含量增加,氮气和氩气的流量比为15/60、气压0.8Pa时对立方相生长有利,存在负偏压阀值120V,低于此值立方相不能形成。划痕实验表明,功率300W、时间3h、气压0.8Pa时的结合力较大,通过对基体氮化处理、增加Ni-P、TiN中间层以及回火处理,薄膜的结合力大大提高。摩擦磨损实验表明氮化硼薄膜的摩擦系数明显低于基体的摩擦系数,起到减磨的作用。

李茂登[4]2002年在《立方氮化硼薄膜的射频溅射制备和半导体特性研究》文中认为立方氮化硼(cBN)是一种人工合成的宽带隙Ⅲ-Ⅳ族化合物半导体材料,它有许多优异的物理化学性质,在力学、热学、光学、电子学等方面有着非常诱人的应用前景,多年来一直吸引着国内外众多研究者的兴趣。立方氮化硼半导体特性的研究对其在电子学方面的应用有重要意义。本文主要研究工艺参数对制备立方氮化硼的影响,氮化硼的n型掺杂和p-Si/n-BN异质结特性等内容,得到了如下主要结果。 1 系统地研究了工艺参数对制备立方氮化硼薄膜的影响。 用射频溅射法在Si衬底上制备立方氮化硼,靶材为hBN,。工作气体为氩气。工艺参数有射频功率、衬底负偏压、衬底温度和工作气压等。系统地研究了工艺参数对立方氮化硼的影响,实验表明立方氮化硼只在很窄的窗口产生。衬底负偏压对立方氮化硼的成核和生长有十分重要的影响,存在偏压阈值,低于该值不能产生立方氮化硼。不同的沉积窗口偏压阈值不同,在我们的实验条件下,该阈值为125V。对于工作气压,同样存在气压阈值,高于该阈值不能产生立方氮化硼,我们的气压阈值为0.8Pa。首次发现衬底对沉积立方氮化硼有重要影响。 2 首次用射频溅射法与气相掺杂法相结合制备n型氮化硼薄膜。 掺S后的氮化硼薄膜表现出n型导电,未掺杂的氮化硼薄膜的电阻率1.8×1011Ωcm,掺杂后的氮化硼薄膜的电阻率为7.3×107Ωcm。研究了工艺参数对薄膜电阻率的影响,实验表明硫源加热温度和衬底温度对氮化硼薄膜的电阻率有明显影响,直流负偏压对薄膜的电阻率并没有明显影响,XPS光电子能谱表明直流负偏压对薄膜中的硫含量有一定影响。 3 系统研究了p-Si/n-BN异质结的半导体特性。 首次研究了p-Si/n-BN异质结的能带结构并给出了能带图。研究了p-Si/n-BN异质结的Ⅰ-Ⅴ特性,测试表明异质结具有明显的整流特性,反向饱和电流3.7X 10“’A,击穿电压高达 30V导通电压为 14V,应用 p七 EN异质结能带图对其卜V特性做出了定性解释。研究了、pa外*N异质结的CV特性,计算得出氮化硼薄膜的施主浓度为二.75 X 10’‘Ctri’。

宋阳曦[5]2015年在《化学气相沉积氮化硼薄膜的工艺、结构和性能研究》文中提出氮化硼薄膜是一种类石墨烯蜂巢晶格结构的薄膜,由交替的硼原子和氮原子组成。氮化硼薄膜继承了氮化硼块体材料的力学、电学、热学和光学方面的优异性能,并且由于其特殊的二维结构,使其拥有更多的特性和更广泛的应用前景。氮化硼薄膜目前尚处于基础研究阶段,其制备方法尚不成熟。本文在综述氮化硼薄膜制备工艺的基础上,采用化学气相沉积(CVD)工艺,以硼吖嗪(Borazine)为氮化硼先驱体,以Ni、Cu和碳材料为衬底,成功制备出结晶度高、尺寸大并且厚度均匀的氮化硼薄膜。本文提出了Ni衬底表面氮化硼薄膜的制备和层数控制方法;研究了Cu衬底表面氮化硼单晶长大和薄膜生长的规律,并制备出最大尺寸约20μm的氮化硼单晶;在石墨烯和碳气凝胶表面制备了氮化硼薄膜,并通过工艺控制,制备出超轻氮化硼气凝胶,该氮化硼气凝胶实际为叁维结构的氮化硼薄膜;研究了氮化硼薄膜的光学、电学以及抗氧化特性。采用CVD工艺,在镍衬底表面制备了厚度为数原子层的连续氮化硼薄膜。研究了不同CVD温度、时间、稀释气等工艺参数对氮化硼薄膜的影响,实现了氮化硼薄膜的层数控制,总结出薄膜的层数控制机理。Ni衬底表面氮化硼薄膜制备优化的CVD工艺条件是:温度1000℃、常压、生长时间15 min、稀释气为Ar/H_2混合气、Borazine/H_2/Ar的比例为2:45:225。通过工艺控制,可以实现薄膜原子层数在2到10层以上变化,层间间距均为0.34±0.01 nm。氮化硼薄膜生长过程中同时存在外延生长和扩散偏析两种机制,薄膜的最终厚度是两种机制共同控制的结果。在CVD过程(外延生长过程),氮化硼薄膜在镍表面外延生长,同时,B和N原子向镍衬底或其晶界中溶解;在降温冷却过程中(扩散偏析过程),镍衬底中的B和N原子受到衬底冷却收缩的挤压作用,偏析至衬底表面形成新增的的氮化硼原子层。CVD时间的延长对薄膜厚度的影响,体现了薄膜的外延生长机制,而CVD结束后降温速率对氮化硼薄膜厚度的影响,则体现了氮化硼薄膜的扩散偏析机制。随着冷却速率的提升,氮化硼薄膜的厚度升高,但是厚度均匀性下降。采用Ni/Si复合衬底,高温下硅原子和镍原子在界面处发生反应形成镍硅化合物阻挡层,阻止B和N原子在Ni衬底的溶解和扩散,保证氮化硼薄膜直接在Ni表面的外延生长,即可在Ni表面制备出单原子层连续的氮化硼薄膜。采用CVD工艺,在铜表面制备了单原子层的连续氮化硼薄膜和大尺寸氮化硼单晶。研究了不同CVD温度、时间、气体条件和衬底状态等工艺参数对氮化硼薄膜的影响。铜衬底表面氮化硼单晶和薄膜制备优化的CVD工艺条件是:抛光铜衬底、生长温度1000℃、低压、稀释气为Ar/H_2混合气、Borazine/H_2/Ar的比例为1:180:270。1000℃制备的氮化硼单晶,具有正叁角形形貌,最大尺寸约20μm。依据化学热力学,对于高温下的铜表面的氮化硼薄膜,以B原子终结的边界不稳定,而N原子终结的边界则可以稳定存在,因此氮化硼薄膜倾向于呈现正叁角形形貌。铜表面的氮化硼薄膜生长为外延生长,延长CVD时间(15~60 min),可以观察到氮化硼从形核到单晶畴长大并最终制备连续薄膜的过程。由于Borazine的分解副产物为氢气,考虑到化学平衡的影响,采用Ar/H_2混合气体作为反应稀释气,可以制备出质量较好的氮化硼单晶和薄膜。氢气的存在对氮化硼薄膜和单晶存在刻蚀和修饰的作用,有助于氮化硼单晶的正叁角形形貌的形成。铜衬底的抛光和富氧化等表面状态,对氮化硼产物的生长有较大影响。采用CVD工艺,在石墨烯衬底上制备了氮化硼薄膜,研究了CVD温度、时间对氮化硼薄膜的影响。900℃是在石墨烯表面制备氮化硼晶畴的优化温度。石墨烯表面氮化硼晶畴的生长可以分为叁个过程,即吸附过程、成核过程和晶畴生长过程。在较高的温度下,当氮化硼单元或自由基的动能过大,其在衬底表面的吸附进程受到抑制,解吸附占主导作用,进而导致晶畴的成核密度降低;在较低温度下,结果反之。石墨烯为原子级超平整衬底,对氮化硼的生长无催化作用,通过延长CVD时间,在CVD初期,持续存在着氮化硼晶畴的吸附、成核和晶畴长大过程;在CVD后期,氮化硼晶畴覆盖率达到一定比例后,很难在未覆盖衬底区域实现吸附、成核和晶畴生长的连续过程,沿着旧的成核中心垂直方向生长将占主导地位,最终导致难以制备连续薄膜。采用模板辅助CVD法,以碳气凝胶为模板在900℃制备了氮化硼薄膜,进而采用600℃高温氧化法除去碳气凝胶模板,获取氮化硼气凝胶。该氮化硼气凝胶实际为特殊叁维结构的氮化硼薄膜。氮化硼气凝胶晶格结构与碳材料相似,但结晶度略低于碳气凝胶,因为碳衬底对薄膜的生长无催化作用。在CVD时间30 min成功制备出体积密度为0.6 mg/cm~3的超轻氮化硼气凝胶,该密度远低于空气的体积密度(1.29 mg/cm~3)。氮化硼气凝胶的比表面积可达1051 m~2/g。研究了氮化硼薄膜的光学、电学以及抗氧化特性能。氮化硼薄膜在可见光区拥有良好的透光性,但在深紫外光区203.0 nm处具有强力吸收峰。单原子层氮化硼薄膜拥有6.05±0.03 e V的光学带隙。制备了电阻器件,并采用四端子法测试了转移到Si O2/Si表面的氮化硼薄膜的电阻。氮化硼薄膜拥有良好的绝缘特性,无明显掺杂情况,品质较高。氮化硼薄膜的抗氧化温度上限为800℃,800℃以上温度氧化后的氮化硼薄膜的Raman光谱的E2g特征峰强度开始减弱,频率变高,并且半高宽变大,该结果分别归因于氧化导致的氧元素掺杂和氮化硼薄膜晶格无序化。氮化硼气凝胶具备远超碳气凝胶的抗氧化性能,其开始氧化的温度为800℃,氧化过程同时包含BN的氧化和B_2O_3的升华两个变化,热重分析结果显示,即使氧化温度达到1300℃,氮化硼气凝胶的重量保留率仍超过60%。氮化硼气凝胶为一种有选择的吸附剂,其表面呈现超疏水性,但是对有机物(油)拥有较好的吸收性。氮化硼气凝胶可以吸收自身重量160倍的有机物。采用直接空气中点燃的方法,对吸油后的气凝胶进行复原,复原后的气凝胶拥有与原始气凝胶相等的有机物吸附性能。本文实现了氮化硼薄膜的原子层数可控,并制备了大尺寸的叁角形氮化硼单晶,以及超轻的氮化硼气凝胶。下一步,将探索氮化硼薄膜在微电子器件尤其是石墨烯器件上的具体应用,并制备更大尺寸的的氮化硼气凝胶,以探索氮化硼气凝胶的进一步应用。

郝玉凤[6]2008年在《化学气相合成六方氮化硼薄膜:生长、结构与性质》文中认为本研究采用微波等离子体化学气相沉积方法以及He-N2-BF3-H2的混合气源系统在(100)取向的Si片上沉积出了高质量的六方氮化硼(hBN)薄膜。系统地研究了各种参数如气源组分、微波功率、工作气压、沉积时间等对氮化硼薄膜生长行为的影响。用透射电子显微镜(TEM)、阴极射线发光光谱、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外谱(FTIR)和拉曼光谱等手段对沉积薄膜进行了表征,根据测试结果系统研究了各沉积参数对hBN薄膜的表面形貌、生长速率、结晶度、发光性质及晶体结构特征等方面的影响规律。结果表明:1)本研究沉积的hBN薄膜具有特殊的结构特征,一般是由厚度在纳米量级的片层组成,片层表现为具有分支的立体结构,在大的片层上生长有众多尺寸更小的分支片层,分支片层垂直于主片层表面。主片层长度500~800nm,厚度10~25nm,分支片层长度100~400nm,厚度10~25nm。2)衬底材料预处理阶段的表面打磨可以促进hBN的表面形核,缩短形核时间,从而提高了整体生长速率。3) hBN薄膜的生长速率随反应气相中H2浓度的增加而提高,同时,结晶度有一定的改善。4)微波功率对hBN薄膜的生长有很大的影响。随着微波功率的增加hBN薄膜生长速率增大,结晶度提高。5)随着工作气压的增加,hBN薄膜的生长速率增加,在过低的压力下没有hBN产物的生成。过高的压力下薄膜结晶性有变差的趋向。6)沉积时间对薄膜结构的影响主要表现在生长的初始阶段。沉积1h的hBN薄膜片层结构明显小于2h以后的,2h以后片层尺寸变化不大,但薄膜的厚度增加。7)高分辨率的TEM图像分析表明:hBN薄膜的片层结构是由规则排列的六方晶面堆积而成的。8) hBN片层薄膜表现出优良的超疏水特性,与水的接触角大于150o。9)阴极发光测试表明所制备的hBN薄膜具有深紫外发光能力,发光峰以265nm为中心,分布于200~400nm之间。

于春娜[7]2003年在《两步法高质量立方氮化硼薄膜的制备和掺杂研究》文中研究表明本论文使用传统的JS-450A射频溅射系统利用两步法(降温降偏压法)沉积立方氮化硼薄膜,分别研究了各工艺参数对立方氮化硼成核和生长的影响。本文还研究了立方相含量与光学带隙的关系,在n型Si(111)片和熔融石英片上沉积出不同体积分数的立方氮化硼薄膜,薄膜的成分由傅立叶红外吸收谱标识;用紫外-可见分光光度计测量了沉积在石英片上的BN薄膜的透射光谱Te(λ)和反射光谱Re(λ),薄膜的厚度用台阶仪测得。由透射、反射光谱计算了薄膜的光吸收系数α,进而采用有效的中间形式,确定了氮化硼薄膜的光学带隙。结果表明:随着c-BN体积分数的增加,光学带隙随之增大。确定出的光学带隙和经验公式的计算结果相吻合。采用两步法在Si(111)衬底上制备出较高粘附性的立方氮化硼(c-BN)薄膜。该两步法将沉积过程分为成核和生长两个阶段,第一步转换第二步,工作气体由Ar气变为Ar和N2的混合气体,同时衬底温度和偏压降为较低的值。对不同生长阶段的薄膜进行了SEM、FTIR分析,对最后沉积的薄膜进行了XPS分析。文中讨论了c-BN薄膜的综合生长机制。结果表明:采用两步法在Si(111)衬底上沉积的c-BN薄膜内应力较之常规方法减小11.3GPa,薄膜的B、N原子之比为1.01,c-BN的体积分数为88%,薄膜置于自然环境中数月尚未有剥离现象。在成功制备出立方氮化硼薄膜的基础上,进一步用S原位掺杂,研究了氮化硼薄膜的半导体特性,掺S后的氮化硼薄膜表现出n型导电,未掺杂的氮化硼薄膜的电阻率1.8×1011Ωcm,掺杂后的氮化硼薄膜的电阻率下降了6个量级,为2.13×105Ωcm。S源加热温度对氮化硼薄膜的电阻率有直接影响,表现在随着S源加热温度的升高,氮化硼薄膜的电阻率下降的趋势加快。研究了p-Si/N-BN异质结的I-V特性,测试表明异质结具有明显的整流特性。

祁刚[8]2007年在《立方氮化硼薄膜的制备和机理研究》文中提出立方氮化硼(cBN)是一种人工合成的半导体材料,具有良好的物理化学性质,在热学,力学,光学,电子学等方面有着广泛的应用前景,因此立方氮化硼薄膜的制备和性质研究受到的广泛的关注。本文研究了立方氮化硼薄膜生长时氧的作用和直流偏压条件下的制备。以hBN为靶用射频溅射法在Si基片上制备立方氮化硼薄膜,工作气体为氩和氮的混合气体。工艺参数有射频功率,基片的偏压和温度,工作气体中的氮气含量。实验发现立方氮化硼薄膜的生长条件窗口。基片的偏压对立方相的生长有重要的影响,存在偏压阈值,低于这个值立方氮化硼就没法生长,偏压阈值与其他的工艺参数有关,在我们的实验中直流偏压,在射频功率为130W时,偏压阈值为-160V。工作气体中氮气含量也有阈值,我们的阈值为1.5%。在氮气充足的情况下,氧气的引入对立方相的形成有阻碍作用,氧气量很大时,立方相将没法形成。氮气含量在立方相形成的阈值附近时,少量氧气对立方相的形成有促进作用。这个现象的主要原因是氧更易与硼结合,少量氧气在工作气体中氮气含量不足时有助于氮硼化学配比的获得,氧气含量过高时又阻碍化学配比的获得。利用计算机模拟氮化硼的沉积过程,研究了离子轰击对薄膜组分的影响,离子的能量和角度对薄膜溅射的效果有较大的影响。离子入射角为60°时离子对薄膜的溅射率最大,而随着离子能量地增加,溅射率也会随之增加,而氮硼溅射率之比会随之减小。模拟结果说明在氮含量不足情况下离子轰击可以使薄膜的氮硼组分比达到立方相生长的理想比1:1从而有助有立方相的形成。利用显微镜观测氮化硼薄膜的破裂情况,通过对六角相氮化硼薄膜和含立方相的薄膜在不同条件下破裂情况的研究,结果说明在氮化硼的破裂不仅与应力有关,还与化学反应有关

汪金文[9]2007年在《适合SAW器件的BN/diamond多层膜的制备与研究》文中研究说明声表面波(Surface acoustic wave,SAW)技术是一种新兴的高新技术,它是声学、电子学、光学相交叉的一门边缘学科。氮化硼((BN)是一种性能优异,极具发展潜力和广泛应用前景的新型宽带半导体材料。h-BN属于六方晶系,且具有高声波传输速率和优良的透光性,因此可作为SAW器件中合适的压电薄膜。据此提出由“h-BN/Diamond”形成的“压电薄膜/高声速薄膜”多层薄膜结构,来优化SAW器件的“压电薄膜/高声速材料”多层膜结构。本论文使用的是射频磁控溅射方法,在硅衬底、金刚石衬底上通过改变工艺参数沉积了一系列氮化硼薄膜。并用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析研究薄膜的结构特性。实验结果表明:所沉积的薄膜均为六方氮化硼薄膜;溅射功率:200-250W之间,功率稍大的时候由于存在反溅射沉积速度慢,要增加溅射时间;衬底:P(100)型硅片;氮气分压比:20:4左右,太大以后会抑制BN薄膜的形成,太小薄膜生长速度会迅速下降;衬底负偏压:100-120之间,在这个区间形成的薄膜质量最好,但是要延长溅射时间;工作压强:1.2-1.6Pa:太大以后由于粒子能量比较大,所以氮硼粒子结合成BN的概率就变小,沉积速度很慢,而且压强达到一定时候2.0Pa附近的时候,会形成c-BN,这样也就不是纯净的h-BN薄膜。通过对沉积后的多层膜进行表征和分析发现:h-BN薄膜的颗粒比较均匀、表面比较平整、能够成片且紧凑的黏附在金刚石薄膜的表面,因此,可在金刚石衬底上沉积氮化硼薄膜形成“h-BN/Diamond”的“压电/高声速薄膜”多层薄膜结构,来制备优质SAW器件。

李向平[10]2008年在《微波等离子体法化学气相合成立方氮化硼薄膜的研究》文中提出立方氮化硼(cBN)是一种人工合成的III-V族化合物半导体材料,它有许多优异的物理化学性质,如宽带隙(>6eV),仅次于金刚石的硬度、高温下强的抗氧化能力、不与黑色金属反应、可实现n型和p型掺杂等,在机械、光学、电子学等方面有着非常诱人的应用前景,多年来一直吸引着国内外众多研究者的兴趣。本文采用微波等离子体化学气相沉积方法以及He-N2-H2-BF3的混合气体系统在Si片上成功制备了cBN薄膜。通过在反应过程中施加偏压实现了立方氮化硼的生长。通过改变气体组分、偏压变化、工作气压、微波功率等参数对cBN薄膜的生长规律进行了系统研究。运用FTIR、SEM、Raman等测试手段对沉积薄膜进行了结构表征,根据测试结果系统研究了工艺参数对制备cBN薄膜的影响规律,得到如下主要结果:1)在H2流量固定的情况下,随着BF3流量的逐渐增加,cBN的生长速率呈现先增加后减小的趋势;2)在BF3流量固定的情况下,H2流量存在一个合适的范围,大于或小于这个范围cBN难以生长;3)偏压是影响cBN薄膜生长的关键因素,在低偏压下没有cBN的生成,偏压需要达到足够高时才有cBN薄膜的生长;4)压强对cBN薄膜的制备也有较大影响,本研究确定了适于cBN生长的较佳压强范围;5)在本研究所采用的参数范围内,功率的变化对cBN薄膜的生长影响较大,只有功率达到一定值时,才有cBN薄膜的生长。

参考文献:

[1]. 氮化硼/石墨烯复合薄膜的制备及表征[D]. 王旭天. 山东大学. 2017

[2]. 工艺参数对氮化硼薄膜结构相的影响[D]. 张德学. 北京工业大学. 2001

[3]. 钢基表面射频磁控溅射法制备BN薄膜[D]. 李宁. 江苏大学. 2007

[4]. 立方氮化硼薄膜的射频溅射制备和半导体特性研究[D]. 李茂登. 北京工业大学. 2002

[5]. 化学气相沉积氮化硼薄膜的工艺、结构和性能研究[D]. 宋阳曦. 国防科学技术大学. 2015

[6]. 化学气相合成六方氮化硼薄膜:生长、结构与性质[D]. 郝玉凤. 哈尔滨工业大学. 2008

[7]. 两步法高质量立方氮化硼薄膜的制备和掺杂研究[D]. 于春娜. 北京工业大学. 2003

[8]. 立方氮化硼薄膜的制备和机理研究[D]. 祁刚. 复旦大学. 2007

[9]. 适合SAW器件的BN/diamond多层膜的制备与研究[D]. 汪金文. 天津理工大学. 2007

[10]. 微波等离子体法化学气相合成立方氮化硼薄膜的研究[D]. 李向平. 哈尔滨工业大学. 2008

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