刘学建
,
金承钰
,
张俊计
,
黄智勇
,
黄莉萍
无机材料学报
以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiNx)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH3/TCS流量比值的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiNx薄膜的沉积速率急剧降低.在730-830℃的温度范围内,沉积SiNx薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.
关键词:
LPCVD
,
silicon nitride thin films
,
growth rate
,
surface morphology
宗登刚
,
王钻开
,
陆德仁
,
王聪和
,
陈刚
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.005
利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷－挠度曲线,来研究低应力 LPCVD氮化硅薄 膜的力学特性.通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式. 对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏 模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数.低应力 LPCVD氮化硅薄膜的研究结果 :杨氏模量为 (308.4± 24.1) Gpa , 残余应力为 (252.9± 32.4 )Mpa, 弯曲强度为 (6.2± 1.3) Gpa.
关键词:
微机械
,
悬桥
,
LPCVD
,
氮化硅
,
杨氏模量
,
残余应力
,
弯曲强度
彭英才
,
马蕾
,
康建波
,
范志东
,
简红彬
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.029
利用低压化学气相沉积(LPCVD)方法,以充Ar的SiH4作为反应气体源,在覆盖有热生长SiO2层的p-(100)Si衬底上制备了具有均匀分布的纳米晶粒多晶Si膜(nc-poly-Si).采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼谱等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸与密度分布等结构特征.结果表明,nc-poly-v膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布强烈依赖于衬底温度、SiH4浓度与反应气压等工艺参数.典型实验条件下生长的Si纳米晶粒形状为半球状,晶粒尺寸约为40nm,密度分布约为4.0×1010cm-2和膜层厚度约为200nm.膜层的沉积机理分析指出,衬底表面上Si原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着nc-poly-Si膜的生长.
关键词:
LPCVD
,
纳米晶粒
,
多晶Si膜
,
结晶成核
,
晶粒融合
葛其明
,
刘学建
,
黄智勇
,
黄莉萍
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.02.006
分别采用X光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及弹性反冲探测(ERD)等方法,分析了三氯硅烷-氨气-氮气体系低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅(SiNx)薄膜的化学组成,并利用原子力显微镜(AFM)观察了SiNx薄膜的表面形貌.XPS分析结果表明,当原料气中氨气与三氯硅烷的流量之比小于3时获得富Si的SiNx薄膜,当流量之比大于4时获得近化学计量的SiNx薄膜(x=1.33).AES深度分析与XPS分析结果很好地吻合,在835cm-1产生的强红外吸收峰表明Si-N键的形成,ERD分析表明所制备SiNx薄膜中的氢含量很低(1.2at.%).AFM分析结果表明,所沉积的SiNx薄膜均匀、平整,薄膜的均方根粗糙度RMS仅为0.47nm.
关键词:
氮化硅
,
薄膜
,
化学组成
,
LPCVD
梁武
,
李国栋
,
熊翔
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.05.013
为提高C/C复合材料的抗氧化性能,采用包埋法和低压化学气相法制备了SiC/SiO2涂层.借助XRD、SEM和EDS等测试手段分析了复合涂层的微观结构,并研究了其在l273、1773 K静态空气中的抗氧化性能.结果表明,包埋法制备的SiC涂层具有一定的浓度梯度.低压化学气相法制备的非晶Si02外涂层则有效地封堵了SiC内涂层的的裂纹和孔洞,并解决了SiC涂层在中温区(1073～1473 K)无法形成完整SiO2膜的问题.在l 273、1 773 K静态空气中经10h氧化后,涂层试样的质量损失率分别仅有4.97和0.36 mg/cm2,表现出良好的抗氧化性能.
关键词:
C/C复合材料
,
包埋法
,
LPCVD
,
SiC
,
SiO2
,
抗氧化
赵晓锋
,
温殿忠
,
王天琦
,
丁玉洁
功能材料
以高纯SiH4为气源,采用低压化学气相沉积方法在p型〈100〉晶向单晶硅上620℃制备纳米多晶硅薄膜,对不同薄膜厚度纳米多晶硅薄膜分别在700、800、900℃进行高温真空退火,通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱(Raman)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究薄膜厚度、退火温度对薄膜结晶取向、表面形貌等结构特性影响.结果表明,随薄膜厚度增加,薄膜取向显著且多晶特征明显,沉积薄膜多晶取向为〈111〉、〈220〉和〈311〉晶向,择优取向为〈111〉晶向,TO模强度减弱且加宽,晶粒大小增加;同一薄膜厚度,随真空退火温度升高,X射线衍射峰强度增强,TO模强度增强.
关键词:
纳米多晶硅薄膜
,
结构特性
,
LPCVD
,
退火
刘学建
,
金承钰
,
张俊计
,
黄智勇
,
黄莉萍
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.02.020
以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiNx)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH3/TCS流量比值的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiNx薄膜的沉积速率急剧降低.在730～830℃的温度范围内,沉积SiNx薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.
关键词:
LPCVD
,
氮化硅薄膜
,
沉积速率
,
表面形貌
吴恒
,
李贺军
,
王永杰
,
付前刚
,
何子博
,
魏建锋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00392
以SiCl4和H2为原料,采用低压化学气相沉积(LPCVD)渗硅法在Mo基体表面原位反应制备了MoSi2涂层,研究了沉积温度对MoSi2涂层微观形貌、物相组成、沉积速率、涂层的硬度、涂层与基体结合强度的影响.研究结果表明:在1100～1200℃下制备的涂层结构致密,由单一MoSi2组成,沉积速率、涂层的硬度以及与基体的结合强度均表现为増加的趋势;当沉积温度高于1200℃,涂层出现开裂现象,由游离Si和MoSi2两相组成,涂层沉积速率、硬度和结合强度均出现下降的趋势.1100℃以下沉积的主要控制步骤为Si与Mo反应,而1100℃以上Si在涂层中的扩散对沉积过程起控制作用.
关键词:
LPCVD
,
MoSi2涂层
,
微观结构
,
性能
,
沉积温度
