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。

多晶硅薄膜等离子体增强化学气相沉积低温制备工艺

采用电子回旋共振等离子增强化学气相沉积(ECR-PECvD)方法,以SiH4和H2为气源,在普通玻璃衬底上沉积多晶硅薄膜.利用XRD、Raman光谱和TEM研究了衬底温度、氢气流量和微波功率对多晶硅薄膜结构的影响.结果表明,制得的多晶硅薄膜多以(220)取向择优生长,少数条件下会呈现(111)择优取向.当衬底温度为300℃、H2流速为25 mL/min、微波功率为600 W时,多晶硅薄膜结晶状态最好,且呈最佳的(220)取向.

GaN在Si(001)上的ECR等离子体增强MOCVD直接生长研究(英文)

研究了用电子回旋共振 (ECR)等离子体增强金属有机物化学气相沉积 (PEMOCVD)技术在 Si(0 0 1)衬底上 ,低温 (6 2 0～ 72 0℃ )下 Ga N薄膜的直接外延生长及晶相结构 .高分辨透射电镜 (HRTEM)和 X射线衍射 (XRD)结果表明 :在 Si(0 0 1)衬底上外延出了高度 c轴取向纤锌矿结构的 Ga N膜 ,但在 Ga N/ Si(0 0 1)界面处自然形成了一层非晶层 ,其两个表面平坦而陡峭 ,厚度均匀 (≈ 2 nm) .分析认为 ,在初始成核阶段 N与 Si之间反应所产生的这层 Six Ny非晶层使 Ga N的 β相没有形成 .XRD和原子力显微镜 (AFM)结果表明 ,衬底表面的原位氢等离子体清洗 ,Ga N初始成核及后续生长条件对 Ga

等离子体清洗GaAs和Al_2O_3衬底的RHEED图像分析

针对GaAs和Al2O3作为外延GaN薄膜的主要衬底材料,采用电子回旋共振等离子体增强金属有机化学气相沉积(ECRPEMOCVD)工艺对其分别进行纯氢、氢氮等离子体清洗,并配备高能电子衍射仪(RHEED)实时监测清洗过程.CCD的RHEED图像分析表明,在一定条件下用纯氢等离子体对GaAs衬底清洗只需1min左右,即可得到比较平整的清洗表面,但清洗2min以上表面质量开始变坏.若在氢气中加入少量氮气,清洗时间可延长至10min左右.而Al2O3衬底对纯氢等离子体的清洗时间比较敏感,清洗2min左右就能获得平整的清洗表面,若时间延长到4min,表面质量将开始变坏.如果采用氢氮等离子体清洗,约需20min时间,而且在很宽的清洗时间范围(20～30min)内都能获得良好的清洗表面.

氦等离子体前处理对多晶硅薄膜性能的影响

采用微波电子回旋共振等离子体增强磁控溅射(microwave electron cyclotron resonance plasma-enhanced magnetron sputtering,ECR-PEMS)和电子回旋共振等离子体辅助化学气相沉积(microwave electroncyclotron resonance chemical vapor deposition,ECR-CVD)技术,分别在单晶硅片(100)基底上低温制备了多晶硅薄膜.采用拉曼光谱仪、X射线衍射仪以及原子力显微镜对薄膜微观结构及表面形貌进行表征,研究纯氦等离子体基底前期处理对所沉积薄膜性能的影响.结果表明,氦等离子体前处理技术能大幅提高多晶硅薄膜结晶度和颗粒尺寸,明显改善ECR-CVD法所得多晶硅薄膜的微观结构特性和表面形貌.

栅网与偏压对CHF_3电子回旋共振放电等离子体特性的影响

研究了电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积系统中栅网的增加和栅网上施加 +6 0V和 - 6 0V偏压对CHF3放电等离子体特性的影响 .发现在低微波功率下栅网与偏压对等离子体中基团分布的影响较大 ,而高微波功率下的影响逐渐减小 .这是由于低微波功率下等离子体中电子温度较低 ,基团的分布同时受栅网鞘电场和电子碰撞分解的共同作用 ;而高微波功率下电子温度较高 ,栅网鞘电场的作用减弱 。

热丝辅助MWECR-CVD法沉积氢化非晶硅薄膜研究

为了降低a-Si:H薄膜中的氢含量,提高其稳定性,在我们MWECR-CVD系统中引入了热丝装置,热丝对等离子体的热辐射使等离子体升温,既促进了气体的进一步分解和电离,获得较多的低氢原子基团,也减少了活性高硅烷聚合物的生成,从而使薄膜中的(SiH2)n的含量降低。同时,热丝对样品表面提供的热辐射和光辐射也可以进一步降低薄膜的氢含量。实验结果表明,用这种装置沉积的a-Si:H薄膜,氢含量可降低到4.5at%左右,稳定性明显增强,光敏性也有一定改善。

玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜研究

采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积（ECR-PEMOCVD）方法在康宁7101型普通玻璃衬底上沉积了GaN薄膜,利用反射高能电子衍射（RHEED）、X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和霍尔测量系统对样品进行了检测,研究了其结晶性和电学特性随沉积温度的变化。结果表明,当沉积温度为250-430℃时,得到的GaN薄膜都呈现高度的c轴择优取向,结晶性较好;薄膜表面形貌较为平整且呈n型导电。

升级冶金级Si衬底上ECR-PECVD沉积多晶Si薄膜

成功地应用电子回旋共振微波等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)法在升级冶金级Si衬底上175℃低温条件下沉积了一层优质多晶Si薄膜。研究了压强、流量比对多晶Si薄膜质量的影响,并用Raman、RHEED、SEM、XRD对薄膜结晶性、晶粒大小及显微组织结构进行了表征。发现在恒定气压下,结晶质量随流量比增大先变好后变差,即存在最佳流量比,0.16Pa对应10∶5,而0.4 Pa对应10∶6.8。

新型微波ECR-PECVD装置的研制

介绍一台新型的ECR PECVD装置。这一装置设计和采用了一种由单个电磁线圈和永磁体单元组合的新型磁场 ,使整个装置结构明显简化。为提高装置的微波转换效率 ,通过计算机仿真微波场在等离子体室的分布 ,选择和采用了一种新型的矩形耦合波导。应用这一装置分解H2 稀释的SiH4气体以沉积a Si:H薄膜 ,获得了

用ECR-CVD方法制备定向碳纳米管

以Fe3O4纳米粒子为催化剂,CH4和:H2为气源,采用电子回旋共振微波等离子体化学气相沉积技术(ECR-CVD)在多孔硅基底上制备出定向生长的碳纳米管.研究了气氛组成、气压、温度和反应时间对碳纳米管生长特性的影响.使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman spectrum)表征了样品的形貌和结构.结果表明:气氛组成和气压影响了反应腔内离解碳的浓度,从而影响碳纳米管的成核、生长速度及定向生长;温度的变化改变催化剂的尺寸从而改变碳纳米管的直径,在过低的温度下碳纳米管不能实现定向生长;碳纳米管随着反应时间的延长而不断增长,但超过一定时间后催化剂颗粒被碳包覆而失去催化作用,生长停止.

镀Zr高硼硅玻璃衬底上低温生长GaN薄膜研究

实验采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)技术,分别以高纯氮气(N2和三甲基镓(TMGa)作为氮源和镓源,改变TMGa流量,在镀锆(Zr)高硼硅玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜,并利用反射高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和室温光致发光(PL)谱对不同TMGa流量下沉积的GaN薄膜样品的结晶取向、内部应力、表面形貌以及光致发光性能进行了检测。结果表明,当TMGa流量为1.6sccm时,低温沉积得到的GaN薄膜呈现高度的a轴择优取向,结晶性较好,内部应力得到了一定程度的释放,表面形貌呈现岛状生长,且岛的大小比较均匀。GaN薄膜的室温光致发光峰发生了一定程度的红移。

TMGa流量对镀Ti的Mo衬底上低温生长GaN薄膜的影响

利用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积技术(ECR-PEMOCVD),以三甲基镓(TMGa)和氮气(N2)作为反应的镓(Ga)源和氮(N)源,在镀钛(Ti)的金属钼(Mo)衬底上生长氮化镓(GaN)薄膜。采用反射式高能电子衍射(RHEED),X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM)以及光致发光谱(PL谱)的测试手段,研究TMGa流量对薄膜的结晶质量,表面形貌以及光学性能。实验结果表明,TMGa流量对GaN薄膜的生长有非常大的影响,TMGa流量为1.4sccm时薄膜具有更好的结晶性,表面致密平整而且具有择优的a轴取向。室温PL谱表明,GaN薄膜具有358nm和374nm两个较强的紫外发射。

光学镀膜与装置

O484.1 99021127GaN薄膜低温外延的ECR—PAMOCVD技术=Cryogenicepitaxial ECR—PAMOCVD technologyfor growing GaN thin films[刊,中]/徐茵,顾彪,秦福文,从吉远(大连理工大学电磁工程系.辽宁,大连(116023)),杨树人(吉林大学电子工程系.吉林,长春(130023))//半导体技术.—1998,(1).—37-39给出了用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学汽相沉积技术和在低温(≤600℃)、极低气压(≤Pa)下生长GaN外延膜的装置、工艺及实验结果.并与以往的GaN外延技术进行了比较,说明了这种新的低温外延技术的独特优点。图3参6(方舟)

氮化铝单晶薄膜的ECR-PEMOCVD低温生长研究

采用电子回旋共振等离子体增强金属有机物化学气相沉积 (ECR -PEMOCVD)技术 ,在c轴取向的蓝宝石即α Al2 O3( 0 0 0 1)衬底上 ,以氮化镓 (GaN)缓冲层和外延层作为初始层 ,分别以高纯氮气 (N2 )和三甲基铝 (TMAl)为氮源和铝源低温生长氮化铝 (AlN)薄膜 .并利用反射高能电子衍射 (RHEED)、原子力显微镜 (AFM)和x射线衍射 (XRD)等测量结果 ,研究了氢等离子体清洗、氮化和GaN初始层对六方AlN外延层质量的影响 ,从而获得解理性与α Al2 O3衬底一致的六方相AlN单晶薄膜 ,其XRD半高宽为