收藏本站
《苏州大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

掺杂SiC薄膜的结构及物性研究

金成刚  
【摘要】: SiC作为一种优秀的微电子材料,以其禁带宽、饱和电子漂移速度大、临界雪崩击穿电场高和热导高的特点,在大功率、高频、耐高温、抗辐射器件及光电子集成器件方面具有重要的应用价值而备受重视。稀磁半导体在自旋电子器件潜在的应用,已经引起人们浓厚的研究兴趣。SiC以其比Si大的禁代宽度和高的击穿场,在电子器件应用占有一席之地。到目前为止,关于过渡金属掺杂SiC的磁性报道还很少。最近,理论上预言了Cr掺杂SiC稀磁半导体的居里温度能够超过室温。 SiC薄膜,不同Cr掺杂的SiC薄膜分别由射频磁控溅射和双离子束溅射制备。样品在N_2气氛下,经过1000℃退火处理。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR),拉曼光谱(Raman),扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),X光电子能谱,紫外-可见分光光度计、光致发光(PL),霍尔测试和超导量子干涉仪等分析测试手段对薄膜结构和性质表征。结果如下: 一、我们用共溅射的方法溅射SiC-Cr复合靶制备了Cr掺杂的SiC薄膜。通过XRD,SEM,XPS,Raman和PL等测试手段测试了Cr-SiC薄膜的结构和发光性质。样品在N_2气氛下,经过1000℃退火处理。随着Cr浓度的升高,使SiC晶体质量变差的同时,掺杂的Cr取代了SiC中C或者Si的位置,并形成了C簇。发光谱中412nm处出现了发光峰。至于412nm的起源,结合我们的数据认为起源C簇镶嵌在SiC中,而且与C簇的尺寸有很大的关联。 二、采用单离子束和双离子束溅射在室温下沉积SiC薄膜。随着辅助离子能量的提高薄膜的沉积速率逐渐变小。辅助Ar~+离子束(离子能量Ei=150eV)直接轰击衬底表面,可以促进合成SiC薄膜。经低能量辅助离子束轰击的薄膜与未经轰击的薄膜相比,表面形貌更加平滑,紧密,再者SiC薄膜与衬底出现一个过度层,这有助于薄膜的黏附力,并且有着不同的光学特性。经辅助离子轰击后的薄膜中的Si-C键密度有所增加。在辅助离子的轰击下,薄膜表面粗糙,更加致密。同时能够增大团簇的尺寸,提高薄膜与衬底间的附着力,释放薄膜与衬底间的内应力。同时,过量的C原子或sp~2结合的碳团簇的大小有所减小,a-Si相也减少了。这些表明薄膜中主要成分是SiC。即通过适当的低能辅助离子束的轰击,得到了质量比较高的SiC薄膜。在辅助离子的轰击下,薄膜的吸收边蓝移,且光学带隙从1.25eV增加到1.5eV。这可能是由于深埋在异核Si-C键网络中的sp2键的团簇的尺寸变小导致的。 三、采用双离子束溅射在室温下沉积Cr掺杂SiC薄膜。结果表明Cr掺杂非晶SiC,替代了Si位。利用Hall效应测量的薄膜的电学性质表明,Cr掺杂没有改变SiC薄膜本身的半导体性质。利用超导量子干涉仪(SQUIT)对薄膜的磁学性质进行了测量,结果显示薄膜的居里温度超过了室温。空穴载流子作为磁性离子间交换媒介,增强了磁性离子间的作用从而产生铁磁性。这些对于Cr掺杂SiC薄膜的磁性起源还需要我们在以后的工作中进行进一步的研究。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O484

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈化党;Co掺杂ZnO纳米粉体材料的制备与研究[D];西北大学;2010年
2 王飞;AZO透明导电薄膜的制备和等离子体表面处理[D];苏州大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵海;张教强;季铁正;杨满红;寇开昌;;离子注入技术改性聚酰亚胺薄膜的研究进展[J];工程塑料应用;2011年07期
2 吴桂芳,宋学平,刘勇,林伟,孙兆奇;衬底温度对溅射硅基铜膜(Cu/Si)应力的影响研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年03期
3 周健;赖君荣;;乙酰丙酮铟的制备[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
4 江建刚;硬质合金粉末喷涂试验[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2001年03期
5 王小范,姚建华,张群莉;激光表面堆焊技术的应用及展望[J];兵器材料科学与工程;2005年04期
6 许宏飞;史利军;殷涛;梁栋;;稀土锆合金显微成分相的SEM+EDS分析[J];兵器材料科学与工程;2006年05期
7 许宏飞;;稀土锆合金微观断口形貌的评价和表征[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
8 简中华;马壮;王富耻;曹素红;;热喷涂铜基W涂层工艺性能研究[J];兵器材料科学与工程;2007年02期
9 陈蒲生,张昊,冯文修,刘剑,刘小阳,王锋;PECVD法低温形成SiO_xN_y介质膜的俄歇电子能谱和红外吸收光谱分析[J];半导体技术;2002年07期
10 赵杰;多晶硅/氧化硅界面的二次离子质谱分析[J];半导体技术;2002年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩廷亮;罗韦因;刘钧泉;;镀后处理技术与研究发展动态[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 胡明;高晓明;孙嘉奕;伏彦龙;杨军;汪晓萍;翁立军;;多弧离子镀低温沉积Ti薄膜的结构和力学性能[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
3 金艳梅;刘赵淼;;液体涂覆中褶皱形成的影响因素及防治措施[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
4 于凤坤;陈志强;郝建军;马跃进;;等离子喷涂电源的发展状况和趋势[A];第十二次全国农机维修学术会议论文集[C];2005年
5 康瑜;蔡金金;李帅伦;马跃进;;热喷涂技术在农机曲轴修复中的应用[A];第十三次全国农机维修学术会议论文集[C];2007年
6 王海斗;徐滨士;刘家浚;康嘉杰;朱丽娜;;反应生成MOS_2固体润滑薄膜的表征与摩擦学性能[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
7 刘忠伟;孙滨如;张保军;周越;;红外反射谱法测量金刚石薄膜的厚度和折射率[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
8 夏章能;徐洁;;AlN陶瓷化学镀法金属化机理[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
9 王吉会;贺小明;路新春;温诗铸;;等离子辅助沉积DLC膜的结构和微摩擦磨损特性[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 罗烽月;黄维刚;;溅射功率对磁控溅射制备VO2薄膜的结构与性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁久刚;离子液体—蛋白酶处理对羊毛表面性能的影响[D];江南大学;2010年
2 石倩;薄膜电池LiV_3O_8正极材料的结构控制与电化学性能[D];华南理工大学;2010年
3 梁钦锋;扩散火焰形态及气化炉内熔渣沉积与传热规律研究[D];华东理工大学;2010年
4 刘云燕;ZnO薄膜的表面形貌与应力特性研究[D];山东师范大学;2011年
5 赵旺;MOCVD法制备氧化锌发光器件及薄膜晶体管的研究[D];吉林大学;2011年
6 李清明;抗原子氧用含磷聚芳醚和聚酰亚胺材料的制备及研究[D];吉林大学;2011年
7 刘一婷;基于酞菁铜的太阳能电池的研究[D];大连理工大学;2011年
8 马铭;超顺磁性氧化铁和LSMO/BCFO复合多铁薄膜的制备及其物性研究[D];华中科技大学;2011年
9 唐军;半导体和氧化物表面石墨烯的生长和结构表征及锰掺杂碳化硅稀磁半导体研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 季梅;氧化钆掺杂对氧化铪高K栅介质氧空位抑制作用及电学性能研究[D];北京有色金属研究总院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏志俊;稀土元素对Ni60自熔性合金涂层组织和性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 张阿莉;等离子束表面冶金高硅涂层研究[D];山东科技大学;2010年
3 徐蕙;CuO薄膜和Cu/TiO_x复合薄膜的制备与表征[D];浙江理工大学;2010年
4 张瑞丽;太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2010年
5 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
6 王方文;侧基横挂偶极单元的液晶聚对苯撑乙炔的合成及性质表征[D];郑州大学;2010年
7 相珺;激光束扫描方式对40Cr表面改性层组织性能的影响[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 贾波;铝离子掺杂氧化锌薄膜的溶胶—凝胶法制备及性能[D];中国海洋大学;2010年
9 王甲世;纳米压痕法确定横观各向同性压电薄膜的力电耦合系数[D];湘潭大学;2010年
10 王涛;镍/铁沉积薄膜微观结构及其特性的分子动力学研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈新亮;薛俊明;孙建;赵颖;耿新华;;绒面ZnO薄膜的生长及其在太阳电池前电极的应用[J];半导体学报;2007年07期
2 郝慧娟,张玉林,卢文娟;二氧化硅的反应离子刻蚀[J];电子工业专用设备;2005年07期
3 王文娜;张大伟;陶春先;黄元申;倪争技;庄松林;;绒面AZO干法制备及性能研究[J];光电工程;2012年02期
4 唐亚陆;杜泽民;;脉冲激光沉积(PLD)原理及其应用[J];桂林电子工业学院学报;2006年01期
5 杨西;杨玉华;;化学气相沉积技术的研究与应用进展[J];甘肃水利水电技术;2008年03期
6 傅新定,陈国明,任琮欣,郑廷芳,陈莉芝,方红丽,杨洁;反应离子束刻蚀二氧化硅和硅研究[J];半导体学报;1985年04期
7 洪瑞江;徐淑华;;掺铝氧化锌薄膜的结构与刻蚀性能[J];华南理工大学学报(自然科学版);2010年06期
8 窦亚楠;褚君浩;;硅基薄膜太阳电池研究进展[J];红外;2010年05期
9 陈传忠,包全合,姚书山,雷廷权;脉冲激光沉积技术及其应用[J];激光技术;2003年05期
10 黄宏伟;钱侬;叶超;;C_2F_6、C_4F_8的双频电容耦合等离子体特性研究[J];苏州大学学报(自然科学版);2010年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴兆丰;Co、Cr、Cu、Mn等过渡金属掺杂ZnO薄膜的合成与性能研究[D];苏州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 何晶晶;绒面掺铝氧化锌透明导电薄膜的制备与表征[D];苏州大学;2011年
2 王子健;电子束蒸发制备掺铝氧化锌透明导电膜[D];郑州大学;2007年
3 付恩刚;掺铝掺硅氧化锌薄膜的制备工艺及其性能研究[D];清华大学;2003年
4 纪红芬;溶胶—凝胶法制备Co掺杂ZnO基稀磁半导体的研究[D];西北大学;2008年
5 程有光;溶胶—凝胶法制备掺铝氧化锌薄膜及其光电性能研究[D];华中科技大学;2008年
6 黄宏伟;C_2F_6、C_4F_8双频电容耦合等离子体特性研究[D];苏州大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张海杰;张敏刚;刘文峰;陈峰华;李敏杰;;NdFeB永磁薄膜的制备方法及其研究进展[J];山西冶金;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王魏;光伏发电双轴跟踪系统的轨迹设计与控制[D];上海交通大学;2013年
2 张海杰;Ta/Nd/NdFeB/Nd/Ta多层薄膜的制备和磁性能研究[D];太原科技大学;2013年
3 杨燕;ZnO纳米线的热蒸发法制备及其受激辐射研究[D];苏州大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢仁艿,康琳,陈亚军,韦戌,吴培亨;基于NbN,AlN技术的体声波器件研究[J];低温物理学报;2005年03期
2 ;光学薄膜材料及器件[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
3 ;制膜技术与装置[J];中国光学与应用光学文摘;2002年04期
4 ;其它[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
5 ;镀膜技术及设备[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
6 邵净羽;王德苗;任高潮;;关于真空激光减薄薄膜技术的研究[J];真空科学与技术学报;2008年S1期
7 ;黄磊教授简介[J];上海师范大学学报(自然科学版);2009年05期
8 ;膜系设计[J];中国光学与应用光学文摘;1996年05期
9 范平,邵建达,易葵,齐红基,范正修;纳米Mo膜的光学特性及最小连续膜厚研究[J];中国激光;2005年07期
10 田鑫;张大伟;黄元申;倪争技;庄松林;;成像器件紫外增强薄膜技术研究进展[J];激光杂志;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陳隆建;田青禾;羅意敏;王雅欣;;应用非均向薄膜技术之发光二极体[A];海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2010年
2 霍文培;饶强;李晶泽;;磁控溅射功率及基片温度对LiCoO_2薄膜的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
3 ;TFC’07全国薄膜技术学术研讨会[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
4 吴嘉丽;李仁锋;谭刚;李红;;LPCVD多晶硅薄膜制备技术[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
5 徐大雄;;光学纳米薄膜技术及其在防伪、装饰方面的应用[A];第五届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2005年
6 熊玉卿;王多书;罗崇泰;马勉军;;多波长激光告警及防护薄膜技术[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
7 沈伟;彭德全;沈晓丹;;先进无机材料表面的金属化—ZnO薄膜技术[A];全国第六届SMT/SMD学术研讨会论文集[C];2001年
8 沈伟;彭德全;沈晓丹;;先进无机材料表面的金属化——ZnO薄膜技术[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
9 田修波;吴忠振;巩春志;杨士勤;;高功率脉冲磁控溅射技术——灵活的薄膜技术[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年
10 陈强;倪新华;刘进;;薄膜技术在消除机械瞄准具虚光问题中应用的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 西南证券 窦昊明;利达光电(002189)光学薄膜技术彰显公司核心竞争力[N];中国证券报;2007年
2 陈晓平;薄膜技术的“推手”[N];21世纪经济报道;2008年
3 刘芝;薄膜科技及其应用[N];大众科技报;2000年
4 罗清岳;新一代单层透明薄膜技术[N];电子资讯时报;2007年
5 CUBN实习记者 刘安然;薄膜技术成新宠[N];中国联合商报;2010年
6 罗清岳;光学薄膜制程技术与应用[N];电子资讯时报;2006年
7 本报记者 张延龙;应用材料转向:薄膜技术还得“等一等”[N];经济观察报;2011年
8 记者 张珂;精英荟萃 共谋发展[N];中国包装报;2004年
9 卢庆儒;电子元件产品及技术发展趋势(四)[N];电子资讯时报;2006年
10 孙嵩泉 陈良范 赵建华;薄膜技术在国际上的成功应用[N];中国能源报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵晓华;单晶硅基LaB_6薄膜的磁控溅射制备工艺及生长机制[D];山东大学;2011年
2 柯贤文;ZnO薄膜的制备及其掺杂研究[D];武汉大学;2011年
3 张波;真空室内壁镀TiZrV吸气剂薄膜的工艺及薄膜相关性能的研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 李幼真;纳米Ta基阻挡层的制备及性能研究[D];中南大学;2011年
5 周艳明;Ta及Ta-O薄膜的制备及其电学性能研究[D];湖南大学;2010年
6 赵鸿滨;新型二元氧化物阻变薄膜与器件研究[D];北京有色金属研究总院;2014年
7 于贺;不同溅射方法薄膜制备的理论计算及特性研究[D];电子科技大学;2013年
8 初国强;有机发光与激光中薄膜技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
9 李彦波;超高密度磁记录用介质和磁头材料的研究[D];兰州大学;2010年
10 熊杰;YBCO高温超导带材的制备和实用化研究[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘芳;基于二氧化铪的高介电常数薄膜的制备与研究[D];杭州电子科技大学;2010年
2 孙潇女;脉冲激光沉积法制备铟掺杂氧化镉薄膜及其光电性能研究[D];吉林大学;2010年
3 翟玉浩;非晶碳类薄膜的多层结构设计及其机械性能的研究[D];河南大学;2013年
4 杨生川;集成(B/Ti)n/Cr含能薄膜及点火桥的研究[D];电子科技大学;2013年
5 潘训刚;电子束物理气相沉积法制备SiC薄膜及性能研究[D];合肥工业大学;2012年
6 孙凤;Ti-Si-N材料薄膜组分扩展方法研究[D];大连理工大学;2011年
7 陆中丹;电子束蒸发沉积掺杂TiO_2薄膜的结构控制及其性质研究[D];南京理工大学;2012年
8 毛秀娟;Al-Cu-Fe薄膜的组织调控及其性能研究[D];上海工程技术大学;2014年
9 王晓惠;BiVO_4薄膜的制备及其光电化学性能的研究[D];南京理工大学;2012年
10 于浩;射频磁控溅射方法制备CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜及其介电性质研究[D];东北师范大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026