电子助进化学气相沉积金刚石中发射光谱的空间分布

采用蒙特卡罗方法，对以CH4／Hz为源料气体的电子助进化学气相沉积（EACVD）金刚石中的氢原子（Hα,Hβ，Hγ）、碳原子C（2p3s→2p^2：λ=165．7nm）以及CH（A^2△→X^2Ⅱ：λ=420～440m）的发射过程进行了模拟，研究了不同CH4浓度下各发射谱线的空间分布。结果表明，不同CH4浓度下各发射谱线在反应空间的大部分区域内均随距灯丝距离的增大而增大，而当到达基片表面附近时有所减弱。随着CH4浓度的增加，H谱线强度减弱，CH与C谱线强度增强。

电子助进化学气相沉积金刚石中衬底温度对发射光谱的影响

采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积（EACVD）金刚石中的氢原子（Hα,Hβ和Hγ）、碳原子C（2p3s→2p2：λ=165.7 nm）以及CH（A2Δ→X2Π：λ=420-440 nm）的发射过程进行了模拟,研究了衬底温度对各发射谱线以及金刚石膜合成的影响。结果得知,各谱线强度随衬底温度的变化幅度很小,且在衬底表面附近的谱线强度随衬底温度的变化幅度相对于远离衬底的反应区域较大,这表明衬底温度的变化基本上不改变远离衬底的反应区域中反应基团成分,而只对衬底表面附近的反应过程有影响。由此得知,衬底温度对薄膜质量的决定性主要是由于衬底温度改变了衬底表面化学反应动力学过程和表面附近的反应基团的缘故,而不是衬底温度对反应空间中气相成分的影响。

电子助进化学气相沉积金刚石中的光发射谱特性

采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积(EACVD)金刚石中的氢原子(Hα,Hβ,Hγ)、碳原子C(2p3s2p2∶λ=165.7nm)以及CH(A2Δ→X2Π∶λ=420～440nm)的光发射过程进行了模拟,气体温度随空间的变化采用温度梯度变化,研究了不同反应室气压及衬底温度下的光发射谱特性。结果表明,不同衬底温度下各谱线强度均随气压的增大先增大后减小;当气压较低时,谱线强度随衬底温度的增大而减少,而气压较高时,谱线强度随衬底温度的增大而增大。

电子辅助热丝化学气相沉积一体化系统的研究

对电子辅助热丝化学气相沉积(Electron-assisted Chemical Vapor Deposition,EACVD)系统的一体化技术进行了研究,介绍了EACVD一体化系统的原理和设计,系统包括机械系统和控制系统。金刚石的沉积实验表明,该系统可以提供高质量金刚石生长所需的均匀温度场,而且结构简单、制造成本低。该系统可用于光学涂层以及金刚石微器件的制备研究。

永磁电子回旋共振等离子体化学气相沉积系统

研制了一台永磁ECR等离子体化学气相沉积系统。通过同轴开口电介质空腔产生表面波 ,利用高磁能积Nd Fe B磁钢块的合理分布形成高强磁场 ,通过共振磁场区域内的电子回旋共振效应产生大面积均匀的高密度等离子体。进行了ECR等离子体化学气相沉积氧化硅和氮化硅薄膜工艺的研究。6英寸片内膜厚均匀性优于 95 % ,沉积速率高于 10 0nm/min ,FTIR光谱分析表明薄膜中H含量很低。

非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体刻蚀化学气相沉积金刚石膜

分别应用郎缪尔双探针和离子灵敏探针对非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体的电子参数、空间分布和离子参数进行了测量,分析了气压对等离子体参数及空间分布的影响。利用该等离子体在优化的气压条件下对化学气相沉积金刚石膜进行了刻蚀,并研究了刻蚀机理。结果表明：电子温度为5～10 eV,离子温度为1 eV左右,而等离子体数密度在1010cm-3数量级。随气压的升高,电子和离子温度降低,而电子数密度先增大后减小。在低气压下等离子体数密度空间分布更均匀,优化的刻蚀气压为0.1 Pa。刻蚀过程中,离子的回旋运动特性得到了加强,有利于平行于金刚石膜表面的刻蚀,有效地保护了金刚石膜的晶界和缺陷。

电子回旋共振—微波等离子体化学气相沉积法制备a-C:H(N)薄膜

采用电子回旋共振 -微波等离子体化学气相沉积技术 ,使用 CH4 和 N2 混合气作为反应气体 ,在硅衬底上制备掺氮含氢非晶碳 (a- C∶ H(N) )薄膜。紫外 Ram an光谱证实了薄膜的类金刚石特性 ;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在 CH和 CN键结构。采用原子力显微镜 (AFM)观察薄膜的微观表面形貌 ,结果表明薄膜表面光滑。论文详细叙述了薄膜制备工艺 ,对测试结果进行了分析讨论 。

强电子流增强化学气相沉积法生长金刚石膜

金刚石具有许多优异特性,掺杂后可成为半导体.常规的高温高压合成方法难于成膜,特别是很难控制掺杂的深度分布和产生适合制作器件的良好结构.近年来迅速发展了多种低压气相金刚石膜生长技术,在低压(≤1atm)和低温(1000℃)下制成了金刚石多晶膜.但是,各种方法都存在不少问题:难于获得大面积,均匀的膜,膜表面粗糙,膜内存在大量的缺陷,与基体结合差等.限制了它在电子、光学、机械等领域的应用.为了解决这些困难,我们正在研究发展一种强电子流增强化学气相沉积(HECVD)制备金刚石膜技术.

用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)方法制备非晶态氮化硅薄膜

探讨如何用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)设备制备非晶态氮化硅介质膜和光学膜。通过改变工艺条件中的微波功率、硅烷(S iH4)、氮气(N2)、氩气(Ar)流量、样品台温度等,控制和优化氮化硅(S iNx)折射率和生长速率,得到了各工艺条件对氮化硅(S iNx)折射率和生长速率影响曲线;通过测量用本方法制备的高反膜系的反射率,证实了镀光学膜时理论值与实际值符合的很好。

微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积法制备多晶硅薄膜

利用微波电子回旋共振等离子体增强型化学气相沉积(ECR-PECVD)采用一步法直接在K9玻璃上低温沉积制备了多晶硅薄膜。研究了不同实验参数对薄膜沉积的影响,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)等实验分析方法对不同条件下制备的样品进行了晶体结构和表面形貌分析,并讨论了多晶硅薄膜沉积的最佳条件。实验结果表明,玻璃衬底上多晶硅薄膜呈柱状生长,并有一定厚度的非晶孵化层;较高氢气比例和衬底温度有利于结晶,薄膜的结晶率达到了62%;晶粒团簇的最大尺寸约为500nm。

快速热处理化学气相沉积法制备用于电子产品热管理的轻质柔性石墨烯

下一代电子产品的飞速发展对热管理提出了更高的要求。初始石墨烯的导热性是铜的13倍。本文通过快速热处理化学气相沉积(RTP-CVD)法制备了具有大sp^(2)结构域的单层、双层和多层石墨烯(SLG、BLG、FLG),进一步通过低浓度H_(2)还原制备了高导热石墨烯。在1000℃下生长25 min制备出SLG,利用拉曼光谱和透射电子显微镜(TEM)研究了石墨烯的品质。为了验证RTP-CVD法生成的石墨烯的散热能力,将其作为2TB固态硬盘的散热器,通过红外热成像仪进行了研究。结果证明,RTP-CVD生长的石墨烯用于消费电子产品的热管理测试时性能表现优异。SLG显示温度(最高)比商用铜散热器低5℃,SLG的散热能力比商用铜散热器快200倍左右。综上,利用RTP-CVD法制备的轻质的柔性石墨烯可以成为下一代5G设备和消费电子产品热管理的更好选择。

低压化学气相沉积制备掺硼碳薄膜及其表征

以 BCl3和 C3H6分别作为低压化学气相沉积制备掺硼碳材料的硼源和碳源,采用热壁化学气相沉积炉,于 1 100 ℃在碳纤维基底上制备了掺硼碳薄膜。采用扫描电镜、X 射线衍射和 X 射线光电子能谱对样品作了表征。结果表明:产物表面光滑,断面呈细密的片层状结构,产物由 B4C 和石墨化程度较高的热解碳组成。采用掺硼碳薄膜中含有 15%(摩尔分数,下同)硼。硼原子化学键结合状态共有 5 种,分别是:B4C 的中的 B—C键,硼原子替代固溶在类石墨结构中形成的 B—C键,BC2O 和 BCO2结构中 B—C键和 B—O键的混合态,以及 B2O3中的 B—O键。其中超过 40%的硼原子以替代固溶的形式存在于热解碳的类石墨结构中。

等离子体化学气相沉积金刚石膜过程中光发射谱和朗谬尔探针原位诊断

报道了利用光发射谱 (OES)和朗谬尔探针对热阴极直流放电等离子体化学气相沉积金刚石薄膜的等离子体条件进行原位研究的部分结果 ,研究了几种过程参数变化中等离子体状态 ,并与金刚石膜的沉积相联系。当CH4 浓度变化时 ,CH基团的发射强度和电子密度ne 的变化表现出相似趋势 ,均出现一极大值。而在高CH4 浓度 ,C2 的发射出现。在气压变化过程中 ,CH的发射强度和ne 均随气压的升高而下降 ,C2 的发射强度变化不大。用OES和朗谬尔探针测量的电子温度Te 所显示的结果是一致的。在这些过程中 ,电子碰撞应该是CH发射的主要机制 ,C2

化学气相沉积TiO_2薄膜的XPS研究

通过 XPS分析了 Ti O2 薄膜的结构。薄膜是通过化学气相沉积的方法生长 ,有机源遇热发生分解 ,沉积在硅衬底上形成 Ti O2 薄膜。 XPS分析表明 :所得 Ti O2 薄膜含有 Ti、 C、 O、Al、Si元素。各元素的电子结合能与理论值并无太大的偏移 ,说明通过化学气相沉积法制备的Ti O2 薄膜 ,纯度高 ,质量好 。

常压化学气相沉积方法制备非晶硅薄膜及其光致发光性能研究

使用改进的常压化学气相沉积 (APCVD)系统制备了非晶硅薄膜 ,测量了样品的光致发光特性 ,使用Raman光谱和X射线光电子能谱 (XPS)谱测量了薄膜的微结构特征。样品在 5 2 3nm出现发光峰 ,Raman光谱和XPS谱表明制备的薄膜结构中存在富氧相和富硅相的分相现象 ,分析认为相界面的存在是产生发光的原因。Raman光谱分峰结果表明薄膜中存在纳米晶粒。

基于原位等离子体氮化及低压化学气相沉积-Si_3N_4栅介质的高性能AlGaN/GaN MIS-HEMTs器件的研究

通过对低压化学气相沉积(LPCVD)系统进行改造,实现在沉积Si_3N_4薄膜前的原位等离子体氮化处理,氮等离子体可以有效地降低器件界面处的氧含量和悬挂键,从而获得了较低的LPCVD-Si_3N_4/GaN界面态,通过这种技术制作的MIS-HEMTs器件,在扫描栅压范围V_(G-sweep)=(-30 V,+24 V)时,阈值回滞为186 mV,据我们所知为目前高扫描栅压V_(G+)(>20 V)下的最好结果.动态测试表明,在400 V关态应力下,器件的导通电阻仅仅上升1.36倍(关态到开态的时间间隔为100μs).

化学气相沉积工艺制备绳状纳米碳管的研究

用硝酸铁作催化剂,乙炔作碳源气体,高纯氮气作稀释气体,在750℃下化学气相沉积生长了绳状纳米碳管,用高分辨扫描电镜观察了所得绳状纳米碳管的形貌。纳米碳管的直径为100～200 nm,长度为10～20μm。文中还提出了绳状纳米碳管的生长机理。

微波等离子体化学气相沉积法制备的新型纳米片状碳膜(英文)

在甲烷和氢气的混合系统中,利用石英管型微波等离子体化学气相沉积方法,在硅片上制备了新型的纳米片状碳膜.利用场发射扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对碳膜的结构进行了表征,结果表明碳膜是由长1μm、宽100 nm的纳米碳片相互缠绕而成.最后简单讨论了新型碳纳米片的形成机理.