隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對光電子器件、半導(dǎo)體器件在性能和尺寸上要求越來越高,從而引發(fā)對納米薄膜材料的研究熱潮。氧化鉿(HfO₂)薄膜因具備透射率高、光學(xué)帶隙大、介電常數(shù)高和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),成為人們關(guān)注的材料。本文以HfO₂薄膜為研究對象,采用原子層沉積(ALD)制備了結(jié)構(gòu)缺陷少和致密性好的薄膜,改善薄膜的光學(xué)性能,增加介電性能、減小漏電流密度和介電損耗,再結(jié)合微波退火(MWA)熱處理的薄膜質(zhì)量較高,且具有更好的電學(xué)性能和穩(wěn)定性。(1)采用ALD制備HfO₂薄膜,研究了襯底溫度和沉積周期數(shù)對薄膜性能的影響。結(jié)果表明,襯底溫度大于200^°C時可產(chǎn)生足夠的能量使薄膜結(jié)晶。所制備的HfO₂薄膜具有良好的減反射性能;從可見光到近紅外光譜范圍的折射率隨溫度的升高而增大,相比非晶態(tài),結(jié)晶后的HfO₂薄膜變得更加致密,290^°C薄膜的均勻性和致密性最好。隨著沉積周期數(shù)的增加,薄膜的生長速率基本不變,約為0.13nm/cycles;薄膜粗糙度隨沉...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 HfO₂基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)簡介
    1.3 HfO₂薄膜制備方法及退火熱處理
        1.3.1 HfO₂薄膜制備方法
        1.3.2 HfO₂薄膜退火熱處理
    1.4 HfO₂薄膜國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 實驗方法
    2.1 實驗原材料
        2.1.1 化學(xué)藥劑和襯底
        2.1.2 實驗材料
    2.2 實驗制備原理及設(shè)備
        2.2.1 實驗制備原理
        2.2.2 實驗制備裝置
    2.3 實驗方案
        2.3.1 實驗樣品準(zhǔn)備工作
        2.3.2 實驗樣品平行板電容器制備
    2.4 HfO₂薄膜的測試表征設(shè)備
第三章 原子層沉積制備HfO₂薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能研究
    3.1 引言
    3.2 不同溫度下ALD制備HfO₂ 薄膜的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能
        3.2.1 實驗方法
        3.2.2 結(jié)果與討論
    3.3 ALD制備的不同周期數(shù)的HfO₂ 薄膜及其光電性能
        3.3.1 實驗方法
        3.3.2 結(jié)果與討論
    3.4 不同氧源制備的HfO₂薄膜及其光學(xué)性能
        3.4.1 實驗方法
        3.4.2 結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 微波退火對HfO₂薄膜結(jié)構(gòu)和光電性能影響
    4.1 引言
    4.2 不同微波退火時間對HfO₂薄膜的結(jié)構(gòu)與光電性能的影響
        4.2.1 實驗方法
        4.2.2 結(jié)果與討論
    4.3 不同微波退火溫度對ALD制備HfO₂ 薄膜的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能影響
        4.3.1 實驗方法
        4.3.2 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 存在的問題與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和成果
致謝



本文編號：3884654