于春娜[1]2003年在《两步法高质量立方氮化硼薄膜的制备和掺杂研究》文中研究指明本论文使用传统的JS-450A射频溅射系统利用两步法（降温降偏压法）沉积立方氮化硼薄膜，分别研究了各工艺参数对立方氮化硼成核和生长的影响。本文还研究了立方相含量与光学带隙的关系，在n型Si(111)片和熔融石英片上沉积出不同体积分数的立方氮化硼薄膜，薄膜的成分由傅立叶红外吸收谱标识；用紫外-可见分光光度计测量了沉积在石英片上的BN薄膜的透射光谱Te(λ)和反射光谱Re(λ)，薄膜的厚度用台阶仪测得。由透射、反射光谱计算了薄膜的光吸收系数α，进而采用有效的中间形式，确定了氮化硼薄膜的光学带隙。结果表明：随着c-BN体积分数的增加，光学带隙随之增大。确定出的光学带隙和经验公式的计算结果相吻合。采用两步法在Si(111)衬底上制备出较高粘附性的立方氮化硼(c-BN)薄膜。该两步法将沉积过程分为成核和生长两个阶段，第一步转换第二步，工作气体由Ar气变为Ar和N2的混合气体，同时衬底温度和偏压降为较低的值。对不同生长阶段的薄膜进行了SEM、FTIR分析，对最后沉积的薄膜进行了XPS分析。文中讨论了c-BN薄膜的综合生长机制。结果表明：采用两步法在Si(111)衬底上沉积的c-BN薄膜内应力较之常规方法减小11.3GPa，薄膜的B、N原子之比为1.01,c-BN的体积分数为88%，薄膜置于自然环境中数月尚未有剥离现象。在成功制备出立方氮化硼薄膜的基础上，进一步用S原位掺杂，研究了氮化硼薄膜的半导体特性，掺S后的氮化硼薄膜表现出n型导电，未掺杂的氮化硼薄膜的电阻率1.8×1011Ωcm，掺杂后的氮化硼薄膜的电阻率下降了6个量级，为2.13×105Ωcm。S源加热温度对氮化硼薄膜的电阻率有直接影响，表现在随着S源加热温度的升高，氮化硼薄膜的电阻率下降的趋势加快。研究了p-Si/N-BN异质结的I-V特性，测试表明异质结具有明显的整流特性。
田凌[2]2006年在《半导体氮化硼薄膜的制备及其异质结特性研究》文中研究指明立方氮化硼(cBN)是一种超硬宽带隙材料,不仅具有仅次于金刚石的硬度、在高温下有强的抗氧化能力、不易与铁族金属反应,因此可用于切削工具等,而且,能够实现n型或p型掺杂,在电子学和光学器件等方面有着重要的应用前景。cBN薄膜的制备和性质研究一直是国际材料科学界的研究热点和难点之一。本文主要研究了高质量半导体cBN薄膜的制备以及BN(n-type)/Si(p-type)异质结的特性。 用射频溅射(RF)方法在硅衬底上沉积了氮化硼薄膜。系统地研究了衬底温度、基底偏压、Si衬底电阻率等多种因素对制备cBN薄膜的影响。用红外光谱、扫描电镜及原子力显微镜、X射线光电子能谱等对材料的结构、成份等进行了表征。在p型单晶Si片上,沉积cBN薄膜,而后用离子注入S掺杂的方法制备出n型BN薄膜,并且研究了BN(n-type)/Si(p-type)异质结的Ⅰ-Ⅴ曲线。 基于优化的沉积条件,采用两步沉积方法,制备出立方相含量接近100%的cBN薄膜。实验还发现,用两步法制备的cBN薄膜中的应力比用常规方法制备的小4.7Gpa。此外,采用不同电阻率Si衬底,进一步改善了薄膜黏附性差的问题,制得样品压应力大约为8.3GPa。 掺杂后的BN薄膜的电阻率下降了5个量级。所形成的异质结有整流特性,开启电压为4V。正向导电特性的拟合结果表明,异质结的电流输运符合“隧道—复合模型”理论。
参考文献：
[1]. 两步法高质量立方氮化硼薄膜的制备和掺杂研究[D]. 于春娜. 北京工业大学. 2003
[2]. 半导体氮化硼薄膜的制备及其异质结特性研究[D]. 田凌. 兰州大学. 2006