氧化硅形态对合成氮氧化硅粉体的影响

研究了使用SiO_2为氧源合成氮氧化硅时,SiO_2的结晶状态对氮氧化硅形貌的影响。实验使用的SiO_2分别为气相白炭黑和晶体石英粉末,硅固体为平均粒径1.15μm左右的粉末。使用X射线衍射仪对合成物进行物相分析,并用扫描电子显微镜观察其形貌。结果表明:使用气相白炭黑为氧源时,在1 380℃保温4h的条件下,硅粉与气相白炭黑的物质的量比为2.0∶1~2.6∶1可得到纤维状氮氧化硅;以晶态石英为氧源时,在1 450℃保温4h的条件下,固定硅粉与晶态石英的物质的量比为1.5∶1可得到颗粒状氮氧化硅。本工作通过对Si-N-O体系的热力学分析,讨论了不同形貌的氮氧化硅粉体的形成机制。

非晶熔石英表面等离子体刻蚀过程中的表面晶化研究

本工作采用电子回旋共振(ECR)低压等离子体刻蚀技术,刻蚀非晶熔石英表面.Ar/CF_4为反应气体刻蚀后再经O等离子体钝化,非晶熔石英表面出现晶化现象.晶化层约几百纳米厚.Ar/CF_4在ECR的电磁场作用下产生F离子与C离子,F离子使熔石英表面的Si-O共价键断裂,并释放出O离子.C离了与O离子迅速键合生成CO_2,而被断键的Si原子与四个F原子键合生成气态SiF4.熔石英原始表面被去除的同时,在新的表面留下大量不饱和Si原子.不饱和Si原子在高温条件下被O等离子钝化,形成结晶态α方石英.