直流磁控反应溅射制备硅基AlN薄膜

采用直流磁控反应溅射法,在Si(100)和Pt/Ti/Si(100)上制备了AlN薄膜。用X-射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、原子力显微(AFM)对薄膜的晶向结构和表面形貌进行了分析,研究了不同工艺参数对薄膜择优取向的影响,分析了AlN晶粒生长的有关机理。制备出的AlN薄膜显示出较好的(002)面择优取向性,半高宽(FWHM)为0.35°～0.40°,折射率约为2.07。

直流磁控反应溅射制备ZAO薄膜工艺参数的研究

本文对直流磁控反应溅射制备 ZAO薄膜的工艺作了具体分析 ,探讨了沉积温度、氧分压、Al含量和靶基距等对 ZAO薄膜的电阻率、可见光区透射率的影响。

直流磁控反应溅射制备Al_2O_3薄膜的工艺研究

应用直流磁控反应溅射技术在不锈钢基体上制备Al2O3薄膜,研究了溅射气压、氧气流量和基体温度对Al2O3薄膜的沉积速率和膜基结合力的影响规律。结果表明,随着压力的增大,沉积速率和膜基结合力先增大后减小。在压力为1.0Pa时最大;随着氧气流量的增加,沉积速率和膜基结合力也随之不断减小;随着温度的升高,沉积速率和膜基结合力略有下降。利用扫描电子显微镜观察了薄膜与基体界面及薄膜的表面微观形貌,薄膜与基体的结合性好,薄膜表面晶粒大小均匀,组织致密。

直流磁控反应溅射法制备TiO_2薄膜及氧敏特性分析

在本底真空2.4×10-3Pa,溅射电压420V,溅射电流0.3A,氧分压0.17Pa,溅射总气压1.5Pa条件下制得TiO2薄膜,未退火时为无定型结构,300℃退火后为锐钛矿结构,600℃退火后锐钛矿与金红石结构共存,1000℃退火后完全转变为金红石结构。在一定工作温度下,随氧分压增加灵敏度逐渐升高;工作温度越高,灵敏度增加越缓慢;200℃下灵敏度随氧分压增加最快。在不同氧分压下分别计算得到激活能;认为Ti3+(int),Ti4+(int)和V2+O均存在且都对导电机制的形成起到作用,而Ti3+(int)作用最为显著。

直流磁控反应溅射工艺参数对SnO_2:Sb薄膜光学带隙的影响

用紫外 -可见光谱仪对直流磁控反应溅射工艺参数对SnO2 :Sb薄膜光学带隙的影响进行了研究。结果表明 :SnO2 :Sb薄膜的光学带隙随着溅射功率的增加而减小 ,随着氧气分压的增加而增大 ,随着退火温度的增加而增大。同时 ,工艺参数还对薄膜的其它性质有影响。

直流磁控反应溅射制备IrO_2薄膜

为研究氧化依（ＩｒＯ_２）对ＰＺＴ铁电薄膜疲劳性能的影响，利用直流（ＤＣ）磁控反应溅射（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工艺成功地在ＳｉＯ_２／Ｓｉ（１００）衬底上制得了高度取向的ＩｒＯ_２薄膜．并在其上制成ＰＺＴ铁电薄膜．讨论了溅射参数（溅射功率、 Ａｒ／Ｏ_２比、衬底温度）以及退火条件对氧化铱薄膜的结晶、取向和形态的影响．

反应气压对直流磁控反应溅射制备的氧化银薄膜的结构和光学性质的影响

利用直流磁控反应溅射技术,通过调节反应气压(RP),在250℃衬底温度下制备了一系列氧化银(AgxO)薄膜,并利用X射线衍射谱、能量色散谱和分光光度计重点研究了RP对AgxO薄膜的结构和光学性质的影响.研究结果表明,随着RP从0.5Pa升高到3.5Pa,薄膜明显呈现了从两相(AgO+Ag2O)到单相(Ag2O)结构再到两相(Ag2O+AgO)结构的演变.特别是在RP=2.5Pa时成功制备了单相Ag2O薄膜,使AgxO薄膜的热分解临界温度的有效降低成为现实.AgxO薄膜透明区的透射率随RP的增加而增加,而反射率和吸收率随RP的增加而减小.该结果可归结于薄膜相结构的演变和薄膜厚度的减小.两相(AgO+Ag2O)薄膜的吸收边在2.75eV附近,而单相(Ag2O)和Ag2O相占主导的两相(Ag2O+AgO)薄膜的吸收边在2.5eV附近.

ITO薄膜直流反应磁控溅射制备及性能研究

以90wt%In 和10wt%Sn 铟锡合金为靶材.采用直流磁控反应溅射法在玻璃基片制备 ITO 透明导电薄膜。用紫外-可见光分光光度计、四探针电阻仪、XRD 和 SEM 分别测试了 ITO 薄膜的紫外可见光透射光谱、方块电阻、薄膜的结构和表面形貌。研究了氧分压对 ITO 薄膜性能的影响。实验结果表明.ITO 薄膜随着氧分压的增加.薄膜紫外透射光谱的吸收截止边带向短波长方向漂移。随着氧分压的增大.ITO 薄膜的方块电阻增加.结晶程度变好,晶粒尺寸变大。

磁控反应溅射AlN缓冲层对GaN基LED器件性能的影响

以直流磁控反应溅射法(RMS)在图形化蓝宝石衬底上制备的AlN薄膜作为缓冲层,采用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)外延生长了GaN基LED。与MOCVD生长的低温GaN缓冲层相比,RMS制备的AlN缓冲层具有表面更平整、颗粒更小的形核岛,有利于促进GaN外延的横向生长,减少了形核岛合并时的界面数量和高度差异,降低了缺陷和位错产生的几率。研究结果表明,溅射AlN缓冲层取代传统低温GaN缓冲层后,外延生长的GaN材料具有更高的晶体质量,LED器件在亮度、漏电和抗静电能力等光电特性上均有明显提升。

N_2-Ar流量比对直流磁控溅射硅基AlN薄膜的影响

本文研究了N2-Ar流量比对磁控溅射硅基AlN薄膜的影响,实验表明在其它参数一定的情况下,N2-Ar流量比对AlN薄膜元素种类与含量有很大影响,通过实验验证,选择N2-Ar流量比在1.525左右可获得质量较好的AlN薄膜(100取向)。

磁控溅射硅基AlN薄膜的氮-氩气体流量比研究

反应磁控溅射制备AlN薄膜时,薄膜的质量与众多实验参数有关。靶基距、溅射功率、工作气体总压及N2气分压等实验参数影响薄膜质量的报道很多,因此,研究N2/Ar流量比对磁控溅射硅基AlN薄膜元素种类与含量的影响很有实用意义。实验表明,在其他参数一定的情况下,N2/Ar流量比对AlN薄膜元素种类与含量有很大影响。通过实验验证,选择N2/Ar流量比约为1.525可获得高质量的AlN薄膜(100取向)。

ITO靶材在磁控溅射过程中的毒化现象

研究直流磁控反应溅射ITO膜过程中ITO靶材的毒化现象,用XRD、EPMA、LECO测氧仪等手段对毒化发生的机理进行分析,并对若干诱导因素进行讨论,研究表明ITO靶材毒化是由于In2O3。主相分解为In2O造成的,靶材性能及溅射工艺缺陷都可能诱导毒化发生.

直流脉冲磁控反应溅射技术制备掺铝氧化锌薄膜的研究

采用直流脉冲磁控反应溅射技术,在不同氧氩比(GFR)条件下玻璃衬底上制备了一系列掺铝氧化锌(AZO)薄膜,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜和分光光度计从宏观应力和微观晶格畸变的角度研究了GFR对薄膜结构、表面形貌和光学特性的影响.制备的多晶AZO薄膜呈现了明显的ZnO-(103)择优取向,这归结于3 h薄膜沉积过程中伴随的退火引起的薄膜晶面能转变.随着GFR的增大,AZO薄膜内宏观拉应力先增大到最大值,随后宏观压应力随着GFR的继续增大而增大.薄膜中的宏观应力明显随着GFR从拉应力向压应力转变.这与晶格微观畸变诱导的微观应力的研究结果趋势恰恰相反.随着GFR的增加,薄膜在可见光区的平均透射率先增加后减小,薄膜晶粒尺寸诱导的晶界散射是影响薄膜透射率的主导机制.

溅射气压对Al_2O_3薄膜的结构与电性能的影响

以纯铝为靶材,在不同溅射气压下采用直流磁控反应溅射方法制备了Al2O3薄膜。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、台阶仪、绝缘电阻仪和精密阻抗分析仪等分析了薄膜的表面形貌、化学成分、结构、薄膜厚度和电学性能。结果表明,随着溅射压力增大,薄膜的颗粒尺寸和厚度减小,组织细密;薄膜的化学成分主要为Al、O元素,铝氧原子比接近2:3,在250℃的低温下,溅射态的Al2O3薄膜均为非晶结构,溅射压力对Al2O3薄膜的结构和化学成分影响不明显;溅射压力为1.0Pa时的薄膜,其电阻和电阻率较大,介电性能相对较好。

成膜与热处理参数对溅射沉积ITO膜电性能的影响

采用了补氧直流磁控反应溅射工艺制备ITO膜,在不同基片加热温度和补氧流量下获得最低方块电阻值的最佳制备工艺。对制备的ITO薄膜进行了退火热处理,研究不同温度热处理后膜的方块阻值的变化。实验表明,对一定的基片加热温度,ITO膜的方块电阻与溅射气氛中的补氧流量有关,并存在一个最佳补氧的值,在该条件下制备ITO的方块电阻最小,在膜厚为40nm埃时仅有不到100Ω/□。影响溅射沉积ITO透明导电薄膜方阻的,除了溅射沉积时基片的烘烤温度和补氧流量外,还包括后期大气退火热处理的温度。

ITO透明导电薄膜的制备及光电特性研究

论述了高温直流磁控反应溅射法制备ITO透明导电薄膜时氧分压、溅射气压和溅射电流等参数对其光电特性的影响 .当氧分压、溅射气压和溅射电流过高或过低时 ,会导致金属In ,InO ,SnO和Sn3 O4等物质以及晶体缺陷的生成 ,从而降低ITO薄膜的导电性或可见光透过率 ,甚至同时降低其光电性能 .实验结果表明 ,当Ar流量为 4 0 2cm3 ·min-1、温度为 36 0℃和旋转溅射时间为 90min等参数保持不变时 ,ITO薄膜光电特性最佳溅射参数的氧流量为 0 4 2cm3 ·min-1,溅射气压为 0 5Pa ,溅射电流 0 3A(溅射电压约为 2 4 5V ) ,所得薄膜的方块电阻为 5 7Ω、波长为 5 5 0nm的绿光透过率达到 88 6 % (洁净玻璃基底的绿光透光率为 91 6 % ) .

不同氧氩比例对氧化铪(HfO_2)薄膜的结构及性能的影响

在不同氧氩比例气氛下,采用直流磁控反应溅射方法制备了HfO2薄膜。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV-Visible spectrum)等研究了氧氩比例的不同,对HfO2薄膜的晶体结构、化学配比、表面形貌和光学性能的影响。结果显示:室温下,不同氧氩比例的HfO2薄膜都为非晶结构;随着氧分量的减少,Hf4f与O1s的XPS峰向小的结合能方向移动;在氧分量较大的气氛下,HfO2薄膜的化学失配度较小,薄膜均匀,致密,在400 nm^1 100 nm有良好的光透过性。

硅基AlN薄膜制备技术与测试分析

采用直流磁控反应溅射法 ,在Si(10 0 ) ,Al/Si(10 0 )和Pt/Ti/Si(10 0 )等多种衬底上制备了用于MEMS器件的AlN薄膜 .用XRD和AES对薄膜的结构和组分进行了分析 ,通过优化工艺参数 ,得到了提高薄膜择优取向的方法 ,并分析了不同衬底上AlN晶粒生长的有关机理 .制备的AlN薄膜显示出良好的〈0 0 2〉择优取向性 ,摇摆曲线的半高宽达到 5 6° .

AlN薄膜的制备与刻蚀工艺研究

采用直流磁控反应溅射法,在Si(100)和Pt/Ti/Si(100)上制备了具有较好(002)择优取向性的AlN薄膜。采用典型的半导体光刻工艺,利用刻蚀溶液成功地获得了AlN薄膜徽图形。较好地解决了AlN薄膜制备与加工中存在的关键问题,为高品质硅基AlN薄膜滤波器的实现奠定了良好的工艺基础。

用于高温压力传感器的AlN绝缘膜的研究

采用直流磁控反应溅射法制备了高温压力传感器用的AlN薄膜。用X射线衍射对薄膜的晶向结构进行了分析,研究了薄膜的绝缘特性和化学稳定性,分析了AlN与Si的热膨胀系数、热导系数的关系。选用AlN在力敏电阻条和硅弹性膜之间进行绝缘隔离,由于无p-n结,力敏电阻无反向漏电,得到了极好的压力传感器特性,即零点电漂移及热漂移小及非线性小。