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《南京航空航天大学》 2008年
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掺杂SiC薄膜的制备及性能研究

宋曙光  
【摘要】: 本论文采用射频磁控溅射和高温退火的方法成功制备了晶格完整性良好,表面均匀致密的SiC薄膜,并通过靶面贴片的方法制备了掺Mn,掺Co和Co、Mn共掺的SiC薄膜,然后进行光致发光(PL)谱的测试,通过XRD,FTIR,SEM,AFM等测试手段分析了薄膜的物相结构和表面形貌,并与光致发光的结果进行了对比研究。 研究结果表明,射频磁控溅射是一种高速,便捷的制备SiC薄膜的方法,可以制备出晶格完整性良好,组织均匀致密的SiC薄膜。发现随着退火温度升高,薄膜表面越来越粗糙。掺入Mn或者Co或者共掺时,导致碳化硅晶格结构失稳并趋向混乱,使晶格发生畸变,使得6H-SiC(101)衍射峰强度均明显减弱,Si-C吸收谱变宽,Si-C键伸缩振动减弱,Si-O基团的振动增强。样品在室温条件下均呈现出强的紫光发射特性,样品发光谱的谱峰均位于414nm(3.0eV),与6H-SiC的禁带宽度相对应。Mn大部分占据C位使得Si空位增多,使光荧光峰增强为未掺的1.3倍;Co大部分占据Si位使得Si空位减少,使峰强减弱为未掺的0.7倍。同比例Co、Mn共掺时,由于补偿效应峰强基本不变。由此表明414nm处的光荧光峰对应于光激发产生的电子从导带底到Si空位浅受主能级之间的辐射跃迁,其强度取决于Si空位的浓度。 本文通过射频磁控溅射复合SiC靶材的方法制备了不同Si/C比的a-Si1-xCx薄膜,并对其光学性能进行了分析,尤其是光学带隙的变化及其机理方面的研究。研究结果表明,在石英玻璃衬底上制备的溅射态的SiC薄膜是均一的非晶碳化硅薄膜(a-Si1-xCx)。Si和C两种元素在薄膜中是均匀分布的。薄膜中的成键随着碳含量的改变而改变。不同C含量条件下薄膜中的Si-C键的形成情况受到薄膜中不同的Si,C原子的比例的影响,薄膜中原子半径大的Si原子占主导地位时,包围在原子半径小的C原子周围,带正电的Si原子相互靠近而产生排斥力,形成的Si-C键不稳定,从而不利于Si-C键的形成;而原子半径小的C原子占主导地位时,带负电的C原子包围在原子半径大的Si原子周围,不易靠近而排斥力可以忽略,形成的Si-C键稳定,从而利于Si-C键的形成。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN304.24

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【引证文献】
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1 孙文立;等离子体增强磁控溅射制备碳化硅薄膜研究[D];大连理工大学;2010年
【参考文献】
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1 杨克武,潘静,杨银堂;SiC半导体材料及其器件应用[J];半导体情报;2000年02期
2 王英华,汤海鹏,田民波,李恒德;RF溅射碳化硅薄膜的结构研究[J];半导体学报;1989年07期
3 吴晓华,鲍希茂,李宁生,廖良生,郑祥钦;硅基多孔U-SiC薄膜的电致发光及其机理分析[J];半导体学报;2000年02期
4 高欣,孙国胜,李晋闽,王雷,赵万顺,张永新,曾一平;n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱(英文)[J];半导体学报;2004年12期
5 于威;崔双魁;路万兵;王春生;傅广生;;纳米6H-SiC薄膜的等离子体化学气相沉积及其紫外发光[J];半导体学报;2006年10期
6 夏建白;硅发光研究[J];半导体学报;1998年05期
7 胡林辉,谢家纯,徐军,王颖,易波;一种SiC高温温度传感器[J];传感器技术;2003年12期
8 周继承;郑旭强;刘福;;SiC薄膜材料与器件最新研究进展[J];材料导报;2007年03期
9 毛旭,陈长青,周祯来,杨宇,吴兴惠;磁控溅射生长SiC薄膜的拉曼光谱研究[J];电子元件与材料;2005年08期
10 王莉,赵艳娥,赵福利,陈弟虎;用MEVVA低能离子注入制备表层SiC/Si异质结构及其室温的光致发光特性[J];发光学报;2005年05期
【共引文献】
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1 刘建林,肖久梅,史孝群,龚春秀,马文江;纳米CaCO_3填充环氧树脂分散技术及力学性能研究[J];工程塑料应用;2003年03期
2 张琎;方敏;光善仪;;不同酸度条件下掺Ce硅酸盐介孔发光材料的制备及其发光性能研究[J];安徽化工;2009年03期
3 宋本营;王保国;陈亚芳;张涛;;碳化硅与石墨微粉混合物气相化学分离方法的研究[J];安徽化工;2012年01期
4 尹大鹏;朱协彬;汪海涛;;ATO粉体的制备工艺及其导电性能的研究[J];安徽工程大学学报;2011年02期
5 余金中;Si基异质结构发光的研究现状[J];半导体光电;1999年05期
6 李玉国,王强,石礼伟,孙海波,薛成山,庄惠照;磁控溅射碳化硅膜的制备及其光致发光特性[J];半导体光电;2004年06期
7 卓敬清;李宏建;夏辉;崔昊杨;;金属/多孔硅/硅结构发光器件输运特性的研究[J];半导体光电;2008年04期
8 夏正浩;李炳乾;郑同场;王卫国;张运华;;金属支架0.5W红外发光二极管研究[J];半导体光电;2009年05期
9 李成;李好斯白音;李耀耀;王凯;顾溢;张永刚;;双异质结扩展波长InGaAs PIN光电探测器暗电流研究[J];半导体光电;2009年06期
10 沈海波;郭亨群;王国立;王加贤;吴志军;宋江婷;徐骏;陈坤基;王启明;;Z扫描法研究nc-Si/SiN_x多量子阱材料非线性光学特性[J];半导体光电;2009年06期
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1 王玉廷;李俊岭;;模板清洗技术浅谈[A];2003中国电子制造技术论坛暨展会暨第七届SMT、SMD技术研讨会论文集[C];2003年
2 齐领;恩云飞;章晓文;;MOSFET亚阈值斜率随温度变化关系研究[A];中国电子学会可靠性分会第十四届学术年会论文选[C];2008年
3 李相;陈胜平;司磊;;W型光子晶体光纤模型概述与滤波特性研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 张震;丁玉梅;阎华;关昌峰;杨卫民;;换热器强化传热技术——转子内插件的实验[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
5 祝元坤;朱嘉琦;韩杰才;陈娅冰;;磁控溅射制备SiC薄膜的拉曼特性研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
6 杨卫民;阎华;谢鹏程;李月;李锋祥;;列管式换热器强化传热CAE分析与实验研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
7 封常青;刘树彬;王进红;安琪;;BESⅢ飞行时间电子学电荷测量电路的温度补偿[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 李慧;卢卓宇;蒋昌忠;任峰;肖湘衡;蔡光旭;;离子注入形成SiC纳米颗粒的发光性能研究[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
9 张居正;许璞;高善民;;水相中CdSe纳米晶的制备及表征[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
10 王勇;;特种材料(HR-1)挤压珩磨工艺研究[A];晋冀豫鄂蒙川云贵甘沪湘鲁十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(山东、四川分册)[C];2007年
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2 张发生;4H-SiC同质外延薄膜及其高压肖特基二极管器件研究[D];湖南大学;2010年
3 郭文敏;聚乙烯/无机填料复合材料非线性电导特性及机理研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 章闻奇;几种微电子材料的制备、表征与性能研究[D];南京大学;2011年
5 谭红琳;金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究[D];昆明理工大学;2009年
6 陈一峰;低维碳化硅的VLS自组装生长研究[D];电子科技大学;2010年
7 于站良;超冶金级硅的制备研究[D];昆明理工大学;2010年
8 金云霞;Cu/Ag掺杂氧化锌纳米材料的制备与高压物性研究[D];吉林大学;2011年
9 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
10 张辉;功能性半导体纳米晶组装体系的制备及其可见光响应性能研究[D];大连理工大学;2011年
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1 刘鸣;PTFE微孔膜物理亲水改性研究[D];浙江理工大学;2010年
2 张秀芳;硅、锗切割片的损伤层研究[D];浙江理工大学;2010年
3 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
4 智钢;Zn_xCd_(1-x)S纳米粉体及薄膜的制备和光致发光研究[D];郑州大学;2010年
5 李明亮;碳化硅基热电材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
6 王文杰;氧化钛基光电子器件[D];郑州大学;2010年
7 张立平;SiO_2/SiC界面悬挂键及其钝化的第一原理研究[D];大连理工大学;2010年
8 祝超;KrF激光微细加工Al_2O_3陶瓷机理及试验研究[D];大连理工大学;2010年
9 吉璐;6H-SiC-(0001)表面Graphene成核的第一原理研究[D];湘潭大学;2010年
10 张志睿;超薄侧光式LED液晶电视背光源设计与驱动电源硬件实现[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
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1 王强,李玉国,石礼伟,孙海波;碳化硅材料发光特性研究进展[J];微纳电子技术;2003年02期
2 王辉耀,王印月,宋青,王天民;氩离子轰击对射频溅射法制备的a-SiC∶H膜退火形成6H-SiC的影响[J];半导体学报;1998年08期
3 周继承;郑旭强;刘福;;SiC薄膜材料与器件最新研究进展[J];材料导报;2007年03期
4 刘喆,徐现刚;SiC单晶生长[J];材料科学与工程学报;2003年02期
5 张昊翔,叶志镇;SiC材料及其在功率器件方面应用研究进展[J];材料科学与工程;1998年03期
6 黎明,温诗铸;纳米压痕技术理论基础[J];机械工程学报;2003年03期
7 王凯民,韩汝玢;半导体硅材料的发展[J];物理;1993年02期
8 张进城,郝跃,赵天绪,王剑屏;SiC新型半导体器件及其应用[J];西安电子科技大学学报;2002年02期
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1 张玉明;张义门;;碳化硅功率器件[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
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1 光磊;沉积偏压对CN_x薄膜结构性能及介电常数的影响[D];大连理工大学;2009年
2 黄俊;PECVD制备a-SiC:H薄膜及激光退火研究[D];厦门大学;2009年
3 张明明;低介电常数CN_x薄膜的制备研究[D];大连理工大学;2008年
【二级引证文献】
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1 曹君敏;富硅碳化硅薄膜的制备与表征[D];大连理工大学;2012年
2 朱明;等离子体辅助磁控溅射制备多晶硅薄膜[D];大连理工大学;2012年
3 王琳;微波ECR等离子体增强磁控溅射制备氮化铝薄膜[D];大连理工大学;2013年
【二级参考文献】
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1 简红彬;康建波;于威;马蕾;彭英才;;SiC薄膜的化学汽相沉积及其研究进展[J];微纳电子技术;2006年01期
2 党冀萍;高温半导体器件的研究现状[J];半导体情报;1994年02期
3 任学民;SiC单晶生长技术及器件研究进展[J];半导体情报;1998年04期
4 王英华,汤海鹏,田民波,李恒德;RF溅射碳化硅薄膜的结构研究[J];半导体学报;1989年07期
5 秦国刚,贾勇强;多孔硅发强可见光的新物理模型[J];半导体学报;1993年10期
6 张玉明,罗晋生,张义门;n型6H-SiC体材料欧姆接触的制备[J];半导体学报;1997年09期
7 王燕,岳瑞峰,韩和相,廖显伯,王永谦,刁宏伟,孔光临;低碳含量a-Si_(1-x)C_x∶H薄膜的化学键结构[J];半导体学报;2001年05期
8 安霞,庄惠照,杨莺歌,李怀祥,薛成山;在Si(111)上磁控溅射碳化硅薄膜的H_2退火效应[J];半导体学报;2002年06期
9 高欣,孙国胜,李晋闽,赵万顺,王雷,张永兴,曾一平;水平冷壁CVD生长4H-SiC同质外延膜的研究[J];半导体学报;2005年05期
10 傅竹西;孙贤开;朱俊杰;林碧霞;;应力对ZnO/Si异质结构的光致发光的影响(英文)[J];半导体学报;2006年02期
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1 罗开玉;鲁金忠;尹纯晶;钟俊伟;姚辉学;张永康;;激光冲击LY2铝合金的薄膜性能[J];吉林大学学报(工学版);2010年02期
2 王波;杨传仁;陈宏伟;张继华;余桉;张瑞婷;;LaAlO_3(110)基片上BST薄膜的制备及性能研究[J];压电与声光;2009年01期
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6 杨振文;;高灵敏度砷化镓霍尔元件及其应用[J];仪表技术与传感器;1982年05期
7 ;玻璃管上噴鍍鉻膜[J];真空电子技术;1967年04期
8 祝大同;MCM的特性、技术和应用[J];世界电子元器件;1997年11期
9 曾世诚;许淑琴;;光学介质薄膜断面的电子显微镜样品制备技术[J];电子工艺技术;1985年06期
10 少川;;热探测器用宽带滤光片的试制[J];激光与红外;1973年12期
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1 赵云峰;高阳;;聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯复合薄膜的超声波焊接[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
2 邵净羽;王德苗;任高潮;徐电;;关于真空激光减薄技术的研究[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
3 邵净羽;王德苗;任高潮;;关于真空激光减薄薄膜技术的研究[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
4 裴嵩峰;赵金平;杜金红;任文才;成会明;;氢碘酸高效还原氧化石墨烯薄膜[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
5 王骥;柳建松;杜建科;黄德进;;薄膜体声波谐振器(TFBAR)厚度剪切振动频率的计算[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
6 王立群;李德军;王明霞;宿杰;余大书;;ZrN/WN超硬多层薄膜缺陷性质的慢正电子湮没研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
7 谢奉妤;高家诚;胡德;张敏;;纯Mg表面TiO_2薄膜的电化学腐蚀行为[A];2011(昆明)中西部第四届有色金属工业发展论坛论文集[C];2011年
8 董石麟;;正交正放类三层网架的结构形式及拟夹层板分析法[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
9 董石麟;;正交正放类三层网架的结构形式及拟夹层板分析法[A];空间结构论文选集(二)[C];1997年
10 关黎明;张茹;王廷云;;掺杂纳米材料光纤的探索性研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
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1 张奕波;激光技术在消费品包装中的运用[N];中国包装报;2008年
2 ;一种用于金属包装的增强型防水全塑复合膜[N];中国包装报;2005年
3 ;一种纸塑复合包装材料[N];中国包装报;2005年
4 ;电子部件壳用包装材料[N];中国包装报;2005年
5 河南农业大学教授 张绍文;搭建“棚中棚” 蔬菜可早定[N];河南科技报;2008年
6 ;液态食品包装片状材料[N];中国包装报;2005年
7 陈希荣;上光技术日趋完善 环保上光最具潜力[N];中国包装报;2007年
8 ;失效专利信息精选[N];天津工商报;2000年
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10 ;解读高可靠性及小型化晶圆级CSP[N];中国电子报;2004年
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1 潘露璐;氧化镉基纳米结构薄膜的制备及应用性能研究[D];吉林大学;2014年
2 郭孝孝;LDHs薄膜的取向生长及性能研究[D];北京化工大学;2010年
3 王颖;中红外激光薄膜的研究与制备[D];浙江大学;2009年
4 白素媛;亚微米薄膜导热特性的研究[D];大连理工大学;2010年
5 李耀义;应变岛双稳态及拓扑绝缘体薄膜分子束外延生长研究[D];清华大学;2010年
6 王玲艳;化学溶液沉积工艺制备无铅铁电K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3 薄膜的结构和性能研究[D];西安交通大学;2011年
7 赵越;化学方法制备硫族化合物纳米薄膜的研究[D];山东大学;2010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 王卫东;纳米晶胶体墨水技术CuInSe_2黄铜矿薄膜的制备、表征与光伏应用[D];天津大学;2012年
10 钟财富;高居里点钙钛矿型压电薄膜材料的制备、结构与性能研究[D];清华大学;2012年
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1 张磊;脉冲激光沉积制备Fe-N薄膜[D];浙江大学;2011年
2 陈谦;FTO薄膜热处理过程中的表面演化及性能的研究[D];燕山大学;2011年
3 王玉雷;太阳电池用SiN/a-Si/poly-Si/NiTi薄膜的制备与性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 张凇铭;电弧离子镀过程中脉冲偏压对TiCN薄膜的影响[D];长春理工大学;2010年
5 管昌雨;反应磁控溅射制备组分可控的B-C-N薄膜[D];大连理工大学;2010年
6 李清峰;C轴取向BaFe_(12)O_(19)薄膜集成到Si单晶基片的磁控溅射工艺与性能研究[D];苏州大学;2010年
7 聂利飞;无扩散阻挡层Cu(C)和Cu(Ti)薄膜的制备及表征[D];大连理工大学;2010年
8 尹永波;ZnO:Al靶材与薄膜的制备初步研究[D];西华大学;2010年
9 潘笑风;高性能铁电薄膜制备、结构与性能研究[D];电子科技大学;2010年
10 姜巍;WS_2及C掺杂TiAlSiN复合膜制备工艺及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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