杂质钽对真空电子束蒸镀铝膜的影响研究

采用电子枪对含钽杂质的铝锭进行真空电子束蒸镀,随着温度升高铝锭形成熔池和铝蒸气。利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)检测铝锭不同区域的钽含量;利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究铝锭和蒸镀铝膜的微观组织、化学成分和物相结构;通过俄歇电子能谱仪(AES)和X射线光谱仪(XPS)分别分析铝锭和铝膜中元素形态和组成形式。结果表明,随着钽含量增加,铝熔池蒸发速率显著提升,当钽含量为41.39%时,其蒸发速率约为不含钽熔池的7.5倍。在蒸镀过程中,钽主要集中在熔池中下部,金属蒸气中不含钽。钽在熔池中主要以Al3Ta形式存在,并存在少量纯钽。

真空蒸镀中蒸镀源冷却时间对LED芯片性能的影响

主要介绍了LED红光芯片的常规正装垂直结构,以Cr/Ti/Al结构作为金属P电极,在真空蒸镀过程中各层间的蒸镀源冷却时间对LED芯片性能的影响。通过实验Cr/Ti间、Ti/Al间不同蒸镀源冷却时间反映出,对于单层Cr/Ti间冷却时间缩短,或双层Cr/Ti间及Ti/AI间蒸镀源冷却时间缩短到一定时间内,均可以有效降低LED芯片在生产制备环节中的电压,而对亮度影响较小,说明层间界面电阻在一定程度上会受蒸镀源冷却时间的影响。

H_(2)对HfO_(2)衬底上等离子体增强化学气相沉积石墨烯的影响

HfO_(2)薄膜和石墨烯是用于制作石墨烯场效应晶体管的主要材料,而采用PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)在HfO_(2)衬底上原位生长石墨烯是极具潜力的一种石墨烯制备方法,这种方法有助于降低石墨烯转移过程对石墨烯质量的影响,从而提高石墨烯场效应晶体管的性能。使用真空电子束蒸镀方法在重掺杂单抛硅片衬底上分别于50、150、250℃下沉积了100 nm厚的HfO_(2)薄膜样品;随后选用最优质量的HfO_(2)薄膜作为生长石墨烯的衬底,采用PECVD方法在温度为600℃、CH4流速为4 sccm的条件下,以不同的H2流速(0、5、10、15、20 sccm)原位生成石墨烯薄膜。结果显示,150℃下蒸镀的HfO_(2)薄膜粗糙度最低,表面最平整,同时也拥有最佳的介电性能。当H2流速为10 sccm时,可获得少层石墨烯薄膜,此时的石墨烯薄膜缺陷最小,表面平整且连续性好。通过对HfO_(2)衬底上石墨烯的生长机理进行分析发现,HfO_(2)衬底的低表面能导致含碳物种难以吸附到衬底上,石墨烯不易生长,但适当的H2参与可以有效降低CH4裂解反应的活化能,促进CH4的裂解,有利于生长出大面积的连续型石墨烯薄膜。

HfO_(2)介质薄膜表面原位低温沉积石墨烯研究

研究了高k介质HfO_(2)薄膜制备工艺和石墨烯原位沉积工艺的结合。采用真空电子束蒸镀在重掺杂Si衬底上室温沉积HfO2薄膜,并对薄膜样品分别进行400、450、500℃的恒温90 s快速退火处理。AFM测试结果表明,退火处理后HfO2薄膜表面的均方根粗糙度均未高于0.30 nm,处于较低水平;XRD测试结果表明,不同温度的退火处理并未使HfO2薄膜结构发生改变,样品均为无定形结构;阻抗测试结果显示,三组薄膜样品的相对介电常数均大于21且介电损耗水平均较低,介电性能良好。以室温电子束蒸镀制备的HfO_(2)薄膜为基底,利用PECVD在400、450、500℃低温条件下原位生长石墨烯。AFM和拉曼测试结果表明,500℃下沉积的石墨烯样品表面平坦度最高且层数在10层以内,实现了石墨烯器件绝缘介质层与有源层制备工艺的良好结合。