快速退火Co/Si固相反应及CoSi_2薄膜特性研究

本文研究了利用离子束溅射、快速退火等技术,通过 Co/Si 固相反应,形成高电导均匀CoSi_2薄膜.对Co/Si 固相反应过程,氧在其中的行为等进行了分析.制备的COSi_2薄膜电阻率达15μΩcm.在快速退火条件下,Co/(111)Si固相反应形成的薄膜具有择优晶向,表明存在固相外延机制.在 4—300 K范围内,对 CoSi_2薄膜的电学输运性质进行了系统研究,CoSi_2具有正值霍尔系数,表明其具有空穴导电机制.低温载流子霍尔迁移率达到 56 cm^2/V.3。

CoSi_2薄膜二维X射线衍射线形分析与表征

利用二维X射线衍射线形分析方法,分析了CoSi2薄膜材料的二维衍射线形.结果表明,薄膜中不同方位的衍射线形存在明显差异,主要与材料中晶粒尺寸及显微畸变的空间分布有关,其中沿薄膜法线方向上的晶粒尺寸最大,同时该方向的显微畸变最小.

C^+离子注入与CoSi_2薄膜应力的研究

根据改进的Thomas-Fermi-Dirac模型,分析了CoSi_2薄膜中本征应力的起源,证明了基体与薄膜的原子表面电子密度差是薄膜本征应力的来源。实验在Si(100)基体注入碳离子(C^+),然后沉积钴(Co)薄膜,再进行快速退火(Rapid Thermal Annealing,简称 RTA)形成二硅化钴(CoSi_2)薄膜,发现薄膜中的应力随C^+离子注入剂量的增加而减少,理论计算了由C^+离子注入引起的应力减小的数值,并与实验结果进行了比较。

CoSi_2薄膜内应力的微观机制研究

通过晶体价键理论与电子密度理论的结合,推算出CoSi_2的表面电子密度,从理论上分析了p型Si衬底的掺杂浓度对CoSi_2薄膜内应力的影响,并从实验上给予了验证.

制备参数对磁控溅射CoSi_2薄膜织构的影响

采用射频磁控溅射法溅射CoSi2合金靶材制备CoSi2薄膜,研究了制备参数对薄膜织构的影响。结果表明,CoSi2薄膜中存在(111)或(220)织构。织构的形成受溅射参数的影响。溅射功率越大,溅射气压越低,(111)织构越强烈。当基底温度增加时,织构经历了先增强后减弱的过程。