脈沖激光沉積制備不同擇優(yōu)取向的A1N薄膜的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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

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