纳米硅氮薄膜晶化研究

在等离子体化学气相沉积系统中，使用高氢稀释硅烷（ＳｉＨ＿４）和氮气（Ｎ＿２）为反应气氛制备了纳米硅氮（ｎｃ－ＳｉＮ＿ｘ：Ｈ）簿膜。本工作研究了Ｎ＿２／ＳｉＨ＿４比和衬底温度对ＳｉＮ薄膜的晶化和组分的影响。研究结果表明：随着Ｎ＿２／ＳｉＨ＿４比增加，薄膜中的Ｎ／Ｓｉ比增加，导致薄膜的晶态率下降直至非晶化；随着衬底温度下降，薄膜的晶态率下降直至非晶化。对ｎｃ－ＳｉＮ＿ｘ：Ｈ薄膜的生长机制和晶化机制进行了详细讨论。

Nb–Si–N纳米复合薄膜中界面的结构与力学性能

为了考察Nb–Si–N纳米复合薄膜中的界面结构形式,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了单个Si原子在NbN晶体中固溶结构形式,以及Nb–Si–N中由Si原子形成的界面结构形式,并分别考察NbN、Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的力学性能。计算结果表明:单个Si原子在NbN晶体中可以实现间隙固溶或置换固溶;Nb–Si–N中存在置换型界面与间隙型界面两类结构形式;Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的弹性常数、体模量和剪切模量均低于NbN晶体的力学性能;较NbN的弹性模量各向异性有明显差异不同,置换型与间隙型界面的弹性模量各向异性并不十分突出,但是置换型与间隙型界面的弹性模量的最大值下降非常明显。