本文關(guān)鍵詞：納米尺寸MgO薄膜制備及工藝參數(shù)對(duì)其沉積的影響研究

  更多相關(guān)文章： 生物傳感器 磁控濺射 納米MgO薄膜 膜厚分布模型 沉積速率

【摘要】：分析檢測(cè)生物樣品中所關(guān)注的物質(zhì)是否存在、測(cè)定其中的成分含量、檢測(cè)成分含量的變化、表征成分結(jié)構(gòu)有多種手段。其中生物傳感器具有高度的選擇性、極高的靈敏度、響應(yīng)快、樣品用量少、體積小、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、生物工程、食品工業(yè)和環(huán)境污染物檢測(cè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的生物傳感器換能器的柵介質(zhì)材料為Si02,隨著生物傳感器的發(fā)展,絕緣柵介質(zhì)層等效厚度已減小到納米量級(jí),超薄的Si02作為柵介質(zhì)材料導(dǎo)致?lián)Q能器的穩(wěn)定性和可靠程度降低,納米尺寸的MgO薄膜具有良好的絕緣性、高的介電常數(shù)、價(jià)格低廉和多種制備方法等特點(diǎn),具有替代Si02的可能。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：1、使用磁控濺射技術(shù),在Si襯底上制備優(yōu)良的納米尺寸MgO薄膜。利用SGC-10薄膜測(cè)厚儀對(duì)薄膜厚度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。2、構(gòu)建了磁控濺射法制備納米MgO薄膜厚度分布的理論模型,推導(dǎo)出厚度分布方程,并以離散值模擬出圖像。同時(shí)我們也將實(shí)際測(cè)得的厚度值進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)其與理論模型得到的結(jié)果符合的較好。結(jié)果表明,磁控濺射法制備的納米MgO薄膜厚度不是完全均勻的,基片中心厚,向四周漸薄。3、首先,在理論上研究了工藝參數(shù)(濺射能量、Ar氣流量、靶基距、襯底溫度和較高的濺射氣壓)對(duì)薄膜沉積速率的影響。然后通過實(shí)驗(yàn)分別改變?yōu)R射氣壓、襯底溫度制備了不同的MgO薄膜,計(jì)算了不同樣品的沉積速率。結(jié)果表明濺射氣壓增大,沉積速率不斷下降,襯底溫度對(duì)沉積速率的影響不太明顯。為磁控濺射法制備優(yōu)良的MgO薄膜提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：生物傳感器 磁控濺射 納米MgO薄膜 膜厚分布模型 沉積速率
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ132.2;TB383.2;TP212.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題研究背景8-10
• 1.2 課題研究的意義和目的10-11
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容11-12
• 2 生物傳感器簡(jiǎn)介12-19
• 2.1 生物傳感器12-13
• 2.2 生物傳感器的分類13-14
• 2.3 生物傳感器的應(yīng)用14-16
• 2.3.1 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用14-15
• 2.3.2 在食品工業(yè)中的應(yīng)用15
• 2.3.3 在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用15-16
• 2.4 半導(dǎo)體生物傳感器16-17
• 2.4.1 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器16-17
• 2.4.2 高介電常數(shù)柵介質(zhì)材料17
• 2.5 本章小結(jié)17-19
• 3 Si襯底上納米MgO薄膜的制備及表征19-23
• 3.1 磁控濺射技術(shù)的基本原理19-20
• 3.2 磁控濺射納米MgO薄膜及其表征20-22
• 3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介及實(shí)驗(yàn)條件20-21
• 3.2.2 納米MgO薄膜制備過程21-22
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果-薄膜表征22
• 3.3 本章小結(jié)22-23
• 4 膜厚分布理論模擬和實(shí)驗(yàn)分析23-27
• 4.1 膜厚分布的物理模型23-24
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論模型的詳細(xì)分析24-26
• 4.2.1 MgO薄膜理論厚度分布24-25
• 4.2.2 MgO薄膜實(shí)驗(yàn)厚度分布25
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)物理模型的驗(yàn)證25-26
• 4.3 本章小結(jié)26-27
• 5 工藝參數(shù)對(duì)沉積速率的影響27-33
• 5.1 濺射功率對(duì)薄膜沉積速率影響的理論分析27
• 5.2 Ar氣流量對(duì)薄膜沉積速率影響的理論分析27
• 5.3 靶基距對(duì)薄膜沉積速率影響的理論分析27-28
• 5.4 濺射氣壓對(duì)薄膜沉積速率的影響28-30
• 5.4.1 高濺射氣壓對(duì)薄膜沉積速率影響的理論分析28
• 5.4.2 濺射氣壓對(duì)薄膜沉積速率影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析28-30
• 5.5 襯底溫度對(duì)薄膜沉積速率的影響30-32
• 5.5.1 襯底溫度對(duì)薄膜沉積速率影響的理論分析30-31
• 5.5.2 襯底溫度對(duì)薄膜沉積速率影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析31-32
• 5.6 本章小結(jié)32-33
• 結(jié)論33-34
• 參考文獻(xiàn)34-37
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文37-38
• 致謝38-39

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