氮化硼屬于人工合成的III-V族半導體材料,而六方氮化硼作為良好的熱導體和絕緣體的同時,與石墨烯的晶格也十分匹配,使其可以作為石墨烯器件的襯底或絕緣柵材料,在深紫外光電器件與大功率微電子器件領(lǐng)域有很廣闊的應(yīng)用前景。因此,近年來,高質(zhì)量六方氮化硼薄膜的生長與制備成為了研究熱點,但是由于生長條件苛刻,較難獲得表面平整,且高純度、高結(jié)晶質(zhì)量的厚六方氮化硼薄膜。此外,目前對物理氣相沉積法制備的六方氮化硼薄膜穩(wěn)定性和微結(jié)構(gòu)的研究較少。本文通過射頻磁控濺射的方法,在Si（100）基片上制備六方氮化硼薄膜,分別改變?yōu)R射時間、襯底溫度、濺射功率、襯底負偏壓和濺射氣體中的氮氬比,利用傅里葉紅外光譜儀、原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線光電子能譜儀和X射線衍射儀等設(shè)備儀器對六方氮化硼薄膜樣品的光學性質(zhì)、結(jié)晶質(zhì)量、形貌特點、元素組分等進行測試表征,得到不同工藝參數(shù)對六方氮化硼薄膜相關(guān)性能可能產(chǎn)生的影響。制備得到了高質(zhì)量六方氮化硼薄膜,主要工作包括以下幾個部分:1.對比不同制備工藝對六方氮化硼薄膜穩(wěn)定性的影響:（1）在制備薄膜之前通過提前高溫烘烤真空腔體可以有效提高薄膜樣品的穩(wěn)定性,樣品在空氣中暴露72h后... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 氮化硼薄膜的研究背景
    1.2 氮化硼的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用
        1.2.1 菱面體氮化硼
        1.2.2 纖鋅礦型氮化硼
        1.2.3 立方氮化硼
        1.2.4 六方氮化硼
    1.3 六方氮化硼的性質(zhì)
        1.3.1 六方氮化硼的電學性能
        1.3.2 六方氮化硼的光學性能
        1.3.3 六方氮化硼的物理化學性能
        1.3.4 六方氮化硼與氮化鎵、氮化鋁比較
    1.4 制備六方氮化硼存在的主要問題
    1.5 本課題的研究內(nèi)容與意義
第二章 六方氮化硼薄膜的制備方法與表征原理
    2.1 六方氮化硼的制備方法
        2.1.1 化學氣相沉淀法（CVD）
        2.1.2 物理氣相沉積法（PVD）
    2.2 六方氮化硼的表征方法
        2.2.1 傅里葉變換紅外光譜法
        2.2.2 原子力顯微鏡表征方法
        2.2.3 掃描電子顯微鏡表征方法
        2.2.4 X射線光電子能譜
        2.2.5 X射線衍射譜法
    2.3 本章小結(jié)
第三章 樣品制備與性能表征
    3.1 射頻磁控濺射原理
    3.2 實驗設(shè)備及材料
    3.3 六方氮化硼薄膜的制備
        3.3.1 基片清洗
        3.3.2 薄膜制備流程
    3.4 樣品的穩(wěn)定性分析
    3.5 樣品的XRD圖譜分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 參數(shù)條件對六方氮化硼薄膜的影響
    4.1 濺射時間對六方氮化硼薄膜的影響
        4.1.1 濺射時間對光學性能的影響
        4.1.2 濺射時間對表面形貌的影響
        4.1.3 濺射時間對生長厚度的影響
    4.2 襯底溫度對六方氮化硼薄膜的影響
        4.2.1 襯底溫度對光學性能的影響
        4.2.2 襯底溫度對表面形貌的影響
    4.3 濺射功率對六方氮化硼薄膜的影響
        4.3.1 濺射功率對光學性能的影響
        4.3.2 濺射功率對表面形貌的影響
        4.3.3 濺射功率對生長厚度的影響
    4.4 負偏壓對六方氮化硼薄膜的影響
        4.4.1 負偏壓對光學性能的影響
        4.4.2 負偏壓對表面形貌的影響
    4.5 氮氬比對六方氮化硼薄膜的影響
        4.5.1 氮氬比對光學性能的影響
        4.5.2 氮氬比對表面形貌的影響
        4.5.3 氮氬比對生長厚度的影響
        4.5.4 氮氬比對元素組成的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Optical properties of hexagonal boron nitride thin films deposited by radio frequency bias magnetron sputtering[J]. 鄧金祥,張曉康,姚倩,汪旭洋,陳光華,賀德衍.  Chinese Physics B. 2009(09)
[2]納米纖鋅礦氮化硼的同步輻射真空紫外反射光譜與光學性質(zhì)[J]. 蘇夷希,巨新,魏坤,池元斌,韓正甫,石軍巖,鄧杰,施朝淑.  物理學報. 1994(10)
[3]纖鋅礦型氮化硼及其應(yīng)用的研究(Ⅰ)——纖鋅礦型氮化硼的沖擊波合成[J]. 池元斌,王立中,徐洪山,李明輝,陳立學,李樹青,陳宇飛.  高壓物理學報. 1991(04)

碩士論文
[1]磁控濺射法制備立方氮化硼薄膜及原位摻硫研究[D]. 郭清秀.北京工業(yè)大學 2011



本文編號：2923653