掺氮SiC薄膜制备及其光学特性的研究
硅碳氮(SiCN)薄膜作为一种新型三元薄膜材料具有优异的光、电和机械性能,此外,该薄膜独特的发光性能和从可见光到紫外光范围的可调节带隙,使其成为很有潜力的发光材料.该文以制备高质量SiC,SiCN等半导体薄膜材料以及探索其光学特性为研究目标,该材料可用于制备应用于恶劣环境下的光电子器件及作为光学保护膜,主要工作包括以下几方面. 首先,对实验中所用到的热丝化学气相沉积(Hot Filament Chemical VaporDeposition,HFCVD)设备进行了改造与设计. 其次,以β-SiC和β-Si_3N_4晶体结构为基础,建立SiCN的基本模型.采用材料计算软件根据第一性原理的泛函理论对所建的模型进行计算.结果显示以β-Si_3N_4晶体模型为基础建立的SiCN模型较接近试验的结果. 再次,以硅烷(SiH_4)、甲烷(CH_4)和氢气(H_2)为反应气体利用HFCVD法在硅、石英等衬底上成功制备了SiC薄膜.研究了预处理和薄膜生长的主要工艺对SiC薄膜的影响,并对制备工艺进行了优化.结果表明薄膜为排列致密整齐结晶度很高的3C-SiC薄膜,薄膜中Si、C原子比接近1:...
- 作者：
- 赵武
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
- 专业名称：
- 物理电子学
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 张志勇
- 中图分类号：
- TN304.24
- 关键词：
- SiC薄膜；SiCN薄膜；HFCVD；光学特性
- SiC thin films；SiCN thin films；HFCVD；optical properties