SiC薄膜及其緩沖層的制備與性能研究.pdf

1、SiC材料具有良好的電學特性和力學特性，是一種非常理想的可適應諸多惡劣環(huán)境的半導體材料。它禁帶寬度較大，有熱傳導率高、耐高溫、抗腐蝕、化學穩(wěn)定性高等特點，用于作為半導體器件和結(jié)構(gòu)材料的表面涂層，具有廣闊的市場和應用前景。
　　 本文采用射頻磁控濺射法，在單晶硅Si(100)和不銹鑰襯底上在室溫下制備了非晶態(tài)SiC薄膜，然后經(jīng)退火處理得到晶態(tài)SiC薄膜。為了提高SiC薄膜的膜基結(jié)合力，用磁控濺射法制備了TiN、Al2O3和AlN薄

2、膜緩沖層。分析了襯底、工作氣壓、氣體流量、濺射功率和退火溫度對薄膜結(jié)構(gòu)的影響。重點研究和討論了不銹鋼以及單晶硅襯底上生長SiC薄膜的工藝及其對薄膜生長和性能的影響。通過XRD，AFM，PL譜，硬度測試等分析手段，對薄膜結(jié)構(gòu)、形貌及光學性質(zhì)和力學性能進行了表征。主要內(nèi)容如下：
　　 第一章簡述了SiC晶體結(jié)構(gòu)、特性、制備方法以及常見SiC材料的研究現(xiàn)狀和應用前景。通過對SiC的晶體結(jié)構(gòu)、特性和制備工藝的分析，達到對SiC材料的進一

3、步了解。
　　 第二章介紹了磁控濺射制備薄膜材料的原理，敘述了薄膜的沉積過程，并綜述了薄膜的表征技術(shù)。
　　 第三章研究了在不同襯底上磁控濺射制備薄膜的工藝參數(shù)，如濺射氣壓、Ar流量、濺射偏壓和退火溫度對射頻磁控濺射法沉積的SiC薄膜的影響；利用XRD、AFM和硬度測試表征了沉積SiC薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和性能。
　　 第四章探討了磁控濺射制備TiN、Al2O3和AlN薄膜緩沖層的工藝，分析了襯底、工作氣壓、氣體流量