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《华中师范大学》 2011年
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氮化物薄膜的制备及其结构与性能研究

杨磊  
【摘要】:本研究采用射频反应磁控溅射法,分别在玻璃基片上制备了Tb掺杂Cu3N薄膜和TiN薄膜,采用表面形貌仪、X射线衍射仪、X射线能谱仪、四探针电阻率测试仪、紫外-可见分光光度计等设备对薄膜的成份、结构、热稳定性以及电学性能和光学性能进行了表征,并对表征结果进行了详细分析,得到以下结论: Tb的掺入对Cu3N薄膜的沉积速率没有明显的影响;Tb的掺入使Cu3N薄膜x射线衍射图谱(111)晶面衍射峰向高角度移动,但Cu3N薄膜始终沿(111)晶面择优生长,因此Tb的掺入并未使Cu3N薄膜结构发生显著改变;适量的Tb的掺入使Cu3N薄膜的晶粒尺寸变大,结晶质量提高;Tb的掺入使Cu3N薄膜的热稳定性有一定程度的降低,并使Cu3N薄膜的电阻率下降:由Tb含量为Oat.%时的339.3Ω·cm下降至Tb含量为5.89at.%时的178.2Ω.cm;Tb的掺入使Cu3N薄膜的光学能隙由1.12ev增加至1.44ev。 随着总气压中氮气氩气流量比由1:9上升至1:2,TiN薄膜的沉积速率呈现出先增大后减小的规律;随着氮气比例的上升,TiN薄膜择优生长晶面由(200)晶面向(111)晶面转变,随着总气压中氮气比例的进一步上升,TiN薄膜择优生长晶面又由(111)晶面向(200)晶面转变;当中氮气氩气流量比由1:9上升至1:2时,TiN薄膜电阻率由61.3μΩ·cm逐步增加至103.1μΩ·cm;基片温度对TiN薄膜的厚度和沉积速率无明显影响;随着基片温度的上升,TiN薄膜择优生长晶面由(200)晶面逐渐向(111)晶面转变,TiN薄膜电阻率由61.3μΩ.cm逐渐减小到49.μΩ·cm。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O484.1

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