中文题名: | 脉冲激光沉积制备Cu_xSi_1-x薄膜 |
姓名: | |
学号: | 1049721300319 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 080502 |
学科名称: | 材料学 |
学生类型: | 硕士 |
学位: | 工程硕士 |
学校: | 武汉理工大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 薄膜制备技术 |
第一导师姓名: | |
第一导师院系: | |
完成日期: | 2015-04-24 |
答辩日期: | 2015-05-21 |
中文关键词: | Cu_xSi_1-x薄膜 ; 脉冲激光沉积(PLD) ; 物相 ; 择优取向 ; 显微形貌 ; 外延生长 ; 生长机理 |
中文摘要: |
本论文采用脉冲激光沉积技术在Si(001)与Si(111)基板上制备了Cu_xSi_1-x薄膜,采用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、极图等测试手段研究了工艺参数对薄膜的物相,面内、外取向,表、截面显微形貌以及外延生长关系的影响规律。此外,基于居里-乌尔夫原理及晶体学理论讨论了薄膜的生长机理。主要内容及创新点如下: (1)研究沉积温度对薄膜物相的影响:沉积温度(Td)由20 °C上升至700 °C,薄膜物相由Cu依次转变为η’’-Cu_3Si、η’-Cu_3Si、ε-Cu_15Si_4、δ-Cu_0.83Si_0.17、η-Cu_3Si。 (2)研究了Si基板取向对薄膜物相的影响,在Si(001)基板上,T_d由20 °C上升至700 °C依次出现Cu、η''、η'、ε、δ以及η相;在Si(111)基板上,T_d由20 °C上升至700 °C依次出现Cu、η''、η'以及η相。 (3)研究并控制了薄膜面内、外取向。T_d=20 °C时在Si(001)基板上沉积得到具有Cu(001)完全取向的薄膜;T_d=700 °C时在Si(111)基板上沉积得到具有η(001)完全取向的薄膜。采用极图测试对薄膜面内取向进行研究,阐述了薄膜的外延关系与薄膜-基板界面的原子排布情况。 (4)研究了基板取向对薄膜形貌的影响。T_d=600-700 °C时,分别在Si(001)与Si(111)基板上沉积得到具有四棱锥,三棱柱形貌的Cu_xSi_1-x晶粒。基于居里-乌尔夫原理分析晶粒形貌演化规律。 (5)研究表面重构对薄膜表面形貌的影响。对T_d =600 °C条件下Si(001)基板上Cu_xSi_1-x晶粒的生长过程进行观察,研究晶粒形貌的演化过程,并利用表面重构对晶粒演化过程进行阐述。采用选择性刻蚀法研究了薄膜-基板界面中Cu、Si间的化学反应。利用HNO_3溶液对Cu_xSi_1-x的选择性刻蚀研究了Cu/Si界面原子扩散及反应进程。 |
参考文献: |
[5] Murarka S P, Silicides for VLSI applications. 1983: Academic Press. [7] Chen L J. Metal silicides: An integral part of microelectronics[J]. JOM, 2005, 57(9):24-30. [45] Predel B. Cu-Si (Copper-Silicon)[M]. Springer Berlin Heidelberg, 1994.1-9. [49] Chen L. JCPDS No.51-0916 [J]. Private communication, 1998. |
中图分类号: | TB43 |
馆藏号: | TB43/0319/2015 |
备注: | 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库 |