脈沖激光沉積制備不同擇優(yōu)取向的A1N薄膜的研究.pdf

1、由于氮化鋁AlN薄膜具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能又好、直接帶隙寬、熱傳導(dǎo)率高、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于聲學(xué)表面波器件、微電子及光學(xué)器件，有關(guān)AlN薄膜的制備研究已引起廣泛的關(guān)注和興趣。本文研究了用脈沖激光沉積法制備AlN薄膜，通過優(yōu)化激光能量、生長溫度、環(huán)境偏壓等條件，制備了不同擇優(yōu)取向的AlN薄膜，分別用X射線衍射儀、拉曼光譜儀、傅立葉變換紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、X射線光電子譜等儀器檢測了

2、樣品的結(jié)晶度、表面形貌等結(jié)構(gòu)特性。
　　 首先在不同的激光能量條件下，在p-Si(100)襯底上制備了(110)擇優(yōu)取向的AlN薄膜，通過用X射線衍射儀、拉曼光譜儀、傅立葉變換紅外光譜儀、原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線光電子譜等儀器對樣品進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明激光能量為600mJ/puls時，所制備的AlN薄膜結(jié)晶最好，表面擇優(yōu)取向也最好，面內(nèi)表現(xiàn)為各向同性，不是外延生長。
　　 其次選擇激光能量為600mJ/pul

3、s，改變襯底溫度，結(jié)果表明當(dāng)溫度為600℃時，AlN薄膜是(110)方向擇優(yōu)取向；當(dāng)溫度小于400℃時，AlN薄膜不再是(110)方向擇優(yōu)取向，而是(002)方向擇優(yōu)取向，當(dāng)襯底溫度為250℃時AlN薄膜的(002)方向擇優(yōu)取向最強(qiáng)，并且用石英和蘭寶石襯底上同樣條件下也可以生長成(002)方向擇優(yōu)取向的AlN薄膜。
　　 最后制備AlN薄膜用不同的環(huán)境偏壓，結(jié)果表明當(dāng)N2偏壓大于2×10-4Pa時，所制備的AlN薄膜不結(jié)晶，只有