【摘要】：分析現(xiàn)今國內(nèi)外半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品動態(tài),尺寸是向越來越微小的趨勢發(fā)展,功能卻是向越來越強大的趨勢發(fā)展。對應(yīng)于高速發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)每一種新興材料的發(fā)現(xiàn)和研究都會賦予革命性的領(lǐng)先地位,每一種高性能半導(dǎo)體材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用都能產(chǎn)生巨額財富,本論文中就對新興的半導(dǎo)體材料-二硫化鉬進行了研究。二維二硫化鉬材料具有物理化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、優(yōu)異的場效應(yīng)性質(zhì),在下一代半導(dǎo)體領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。但是二硫化鉬材料的性質(zhì)非常依賴于自身樣品的層數(shù),不同層數(shù)的樣品就會產(chǎn)生不同的電學(xué)及物理特性,進而二硫化鉬的應(yīng)用也會向各自不同的方向發(fā)展。高層數(shù)的樣品因為具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)和層間滑移的特性,所以在固體潤滑劑和熱傳感器方面受到矚目。層數(shù)低的樣品因為具有直接能帶結(jié)構(gòu),所以在器件的制作和分析方面受到了科研工作者的關(guān)心。但是一直以來二硫化鋁樣品層數(shù)的控制都是科研工作者們的研究難點,人們希望能找到一種簡潔,有效,低損傷的層數(shù)控制方法來直觀有效得控制二硫化鉬的層數(shù)以備應(yīng)用于電子器件領(lǐng)域。CVD,PECVD等合成的方法雖然能得到高品質(zhì)的樣品,但是很難控制合成的終止點。利用傳統(tǒng)蝕刻的方法控制二硫化鉬層數(shù)雖然能得到層數(shù)低的樣品,但是不能保證樣品的損傷程度。在本研究中,我們提出了一種可以既直觀,簡潔同時可以低損傷的處理方法來控制二硫化鉬樣品的層數(shù)。即首先利用等離子體蝕刻的方法來控制樣品的層數(shù),進一步采取的是原子層蝕刻(Atomic Layer Etching)的方法。首先對樣品進行反應(yīng)性氣體吸附來減弱層與層之間的范德華作用力,最后利用惰性氣體等離子體來脫附已經(jīng)減弱相互作用力的表層樣品。最終達(dá)到低損傷得蝕刻二硫化鉬樣品,并且隨心所欲得控制樣品層數(shù)的目的。本實驗只有氯氣激活粒子吸附不能蝕刻二硫化鉬樣品,同理只有低能量的(20eV)氬氣等離子體脫附也不能蝕刻二硫化鉬樣品,但是氯氣吸附減弱樣品層間作用力再用氬氣等離子體脫附的組合工程過程就可以控制一層二硫化鉬樣品。本文通過拉曼光譜,X-射線光電子能譜儀器,光學(xué)顯微鏡,原子顯微鏡等儀器的分析研究了不同條件下原子層蝕刻周期對二硫化鉬樣品層數(shù)的影響,證明了通過調(diào)節(jié)循環(huán)周期的參數(shù),可以做到精確控制二硫化鉬樣品的層數(shù),并且原子層蝕刻這種技術(shù)可以低損傷的蝕刻樣品的最上層。并且在整個蝕刻的工程過程的分析研究的數(shù)據(jù)中沒有出現(xiàn)明顯的損傷情況和損傷殘留物,所以認(rèn)為該方法可以有效、簡潔得控制樣品的層數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN305.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

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本文編號：2537561