导读:本文包含了氮化硅薄膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:薄膜,氮化硅,气相,量子,硅烷,化学,等离子。
氮化硅薄膜论文文献综述
付学成,权雪玲,乌李瑛,瞿敏妮,王英[1]（2019）在《ICP-CVD设备低温制备低应力氮化硅薄膜工艺的探索》一文中研究指出制备低应力的氮化硅薄膜是微机械系统和集成电路中非常重要的工艺。在温度不高于80℃的条件下,采用ICP-CVD设备,利用硅烷和氮气作为前驱体沉积氮化硅介质薄膜。研究了沉积温度、ICP功率、硅烷与氮气流量比例、工作气压等因素对氮化硅薄膜应力的影响,并利用相关的理论合理解释了应力随不同工艺参数变化的原因。根据研究结果,我们优化了氮化硅薄膜沉积的工艺参数,在70℃低温条件下,制备出厚度160 nm,应力0.03 MPa的低应力氮化硅介质薄膜。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年10期）
魏育才[2]（2019）在《CF_4和O_2等离子体刻蚀改善氮化硅薄膜形貌研究》一文中研究指出探讨PA工艺因介电层高低差发生金属线路内部断裂的改善方案。以不同光刻条件和刻蚀条件为基础,对介电层(Si3N4)进行ICP刻蚀。研究表明,增加曝光焦距,刻蚀完的侧壁倾斜角改变不大;而光刻胶对氮化硅的刻蚀选择比越高,刻蚀完氮化硅侧壁斜角变化越大。当光刻胶对氮化硅的刻蚀选择比为2.4时,刻蚀完氮化硅的侧壁斜角可控制在45°～65°。(本文来源于《集成电路应用》期刊2019年07期）
李攀,张倩,夏金松,卢宏[3]（2019）在《PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究》一文中研究指出为了制备高质量氮化硅薄膜,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)进行氮化硅的气相沉积,讨论了工艺参数对薄膜性能的影响,验证设备工艺均匀性和批次间一致性。通过高低频交替生长低应力氮化硅薄膜,并检测薄膜应力,对工艺进行了优化,探索最佳的高低频切换时间。研究了PECVD氮化硅薄膜折射率、致密性、表面形貌等性质,制备出了致密的氮化硅薄膜。研究结果表明,PECVD氮化硅具有厚度偏差小、折射率稳定等特点,为其在光学等领域的应用打下了基础。(本文来源于《光学仪器》期刊2019年03期）
任振强[4]（2019）在《非可分辨边带腔光力系统中氮化硅薄膜机械振子的反馈冷却》一文中研究指出腔光力学是一个新兴的研究方向,其主要用于研究光场与机械运动之间相互耦合的物理现象~([1])。得益于微纳加工手段的日益进步,腔光力学获得了迅速的发展与应用。一方面,腔光力学可以用来研究宏观物体(机械振子)的量子效应等物理问题;另一方面,腔光力学在测量微小位移,微弱的力甚至引力波探测中可以发挥重要作用。目前,机械振子受到周围环境热噪声的影响,其运动无法进入量子研究领域。针对此问题,我们研究小组进行了薄膜谐振子机械模式的基态冷却实验研究。之后的文章主体内容由以下几个部分组成:(1)对我们实验所使用的薄膜腔光力系统进行介绍,包括高精细度法布里-珀罗(F-P)腔基本性质,氮化硅薄膜的基本性质,以及薄膜腔光力系统的搭建,同时分析了光力耦合作用模型;(2)基于级联低频谐振子结构的高Q薄膜“声子屏障”的设计与制作。我们设计了级联的低频谐振子结构来降低氮化硅薄膜机械能的声子隧穿损耗,并且对此结构进行了理论仿真。之后测量了硅基片低频谐振子框架的频率响应以及氮化硅薄膜机械模式的品质因子,实现了超过30dB的机械振动能量抑制效果,同时薄膜Q因子在室温下达到2×10~6;(3)我们完成了室温下非可分辨边带薄膜腔光力系统中氮化硅薄膜谐振子机械模式的反馈冷却实验研究。我们对反馈冷却理论模型进行了详细的推导与计算,通过对光场进行振幅调制的方式给薄膜提供一个反比于其运动的反馈力对其机械模式进行冷却。最终将室温下薄膜振动的(1,1)模式所对应的有效声子占据数冷却到了200个以内。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01）
闫泽飞[5]（2019）在《利用硅烷与氨气热丝法制备富硅-氮化硅薄膜及其退火行为的研究》一文中研究指出太阳能电池发展至今已是第叁代,目前关于量子点太阳能电池已经成为了科学研究的热点之一,这是因为量子点本身所具有的量子效应,尤其是量子尺寸效应即量子点自身大小及彼此间距对光的吸收,以及载流子的迁移都有很大的影响,利用该效应可以极大的提高对光的吸收利用效率,经计算光电转化效率可达60%左右,因此研究量子点太阳能电池很有意义。而由于硅量子点薄膜材料有着一系列优质性质如电导率较高而电导激活能却较低,故其对第叁代太阳能电池的制备有关键性作用。而对于有硅量子点镶嵌的氮化硅薄膜材料的制备方法目前有很多种,如等离子体增强化学气相沉积法和热丝化学气相沉积法以及磁控溅射法等,本文采用的方法便是热丝化学气相沉积法,之所以采用该方法主要是考虑到沉积速率快,以及在热丝高温下薄膜中极易形成硅量子点。本文中实验所用气源均为纯度达99.9999%的硅烷和氨气,衬底材料为(100)晶向的P型单晶硅片与Corning7059玻璃片。然后利用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、紫外-可见光透射谱(UV-Vis)、光致发光谱(PL)、X射线衍射谱(XRD)以及拉曼光谱对薄膜样品的结构及性能进行表征。实验结果显示:1.在保持氨气流量以及其他所有沉积条件都不变,只将硅烷流量作为变量的条件下制备的一系列氮化硅薄膜样品,在FTIR中发现有明显的Si-N键吸收峰,并且随着硅烷流量的增加Si-N键键合几率相对降低,Si-Si键键合几率相对增加;此外薄膜的折射率随硅烷流量增加而局域内增大,同时带隙值随硅烷流量增加在富硅范围内呈减小趋势;最后在PL光谱中发现P_1峰的位置随着硅烷流量的增加出现明显的红移或蓝移现象,综上断定薄膜呈富硅相。这样的材料对太阳光的减反及太阳能利用效率的提高有着积极作用。2.将硅烷流量及其他所有条件保持不变,以氨气流量为变量来制备一系列薄膜样品。在傅里叶变换红外光谱的测试中发现,薄膜中主要的键合结构为Si-N键,且有稳定的Si-Si键的存在,并且随着氨气流量增加对薄膜中的Si-N键的形成呈现出抑制作用,同时Si-N键与Si-Si键的吸收峰强度几乎不变;此外薄膜的带隙值随氨气流量的增加在小于4.7eV范围内呈增大的趋势,但是该趋势在逐渐减弱;最后在PL光谱中发现在480~620nm范围内出现峰位有明显红蓝移的发光峰,以此断定薄膜中有硅量子点的存在,且随着氨气流量的增加缺陷态也随之增加,硅量子点的发光强度在相对减弱。综上所述,断定该薄膜材料为富硅—氮化硅薄膜,可应用于对太阳光的减反及太阳能利用效率的提高方面。3.结合前两部分实验,选取最优的硅烷及氨气流量为条件,其他条件仍保持不变的前提下沉积一组薄膜,然后再对沉积所得样品进行不同温度下的退火处理。退火后的样品经傅里叶变换红外光谱测试发现随着退火温度的升高薄膜中的Si-H键逐渐趋于消失,Si-N键非对称伸缩模逐渐相对减少,而Si-Si键在逐渐相对增多,可见退火温度的升高可提高Si-Si键的键合几率,这样有利于在薄膜中形成硅量子点;在PL光谱的测试中发现在540~565nm有发光峰的出现,且峰位有明显的红蓝移现象,断定薄膜中有硅量子点的存在,最后通过拉曼光谱的分析得到随退火温度的升高薄膜中出现硅晶体,由此可以直观的反应退火温度的升高对薄膜的晶化有极大的促进作用。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-05-26）
李婷婷[6]（2019）在《富硅—氮化硅薄膜及其硅量子点的制备及结构研究》一文中研究指出随着太阳能电池的发展,硅量子点和包埋硅量子点的母体材料的研究仍是现在人们研究的热点话题之一。对硅量子点太阳能电池来说,包埋硅量子点的母质材料氮化硅(SiN_x)的性能及其硅量子点大小、密度变化对太阳能电池性能及其光电转换效率都有很大的影响。为此当下有很多研究者一直不停地研究硅量子点及其母质氮化硅材料。本论文研究采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,并分别通过改变氮气流量,沉积压强和射频功率叁种沉积变化条件,制备了系列富硅-氮化硅薄膜材料。另外,为了获得在富硅-氮化硅母质材料中凝析出的硅量子点,在氮气氛炉中对给定系列材料进行了退火处理。通过改变母体材料的射频功率,保持相同的退火温度和退火时间,制备了一组包埋硅量子点的氮化硅薄膜样品。利用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、紫外-可见光吸收谱、X射线衍射谱(XRD)、光致发光(PL)和拉曼散射光谱对制备的样品结构进行了表征和分析研究。主要研究结果如下:1.应用PECVD技术,以高纯硅烷和氮气为反应气体,在保持其它沉积参数不变的条件下,通过设置氮气流量分别为100sccm、200sccm、300sccm和400sccm四个梯度来研究非晶SiN_x到含有Si_3N_4晶粒的富硅SiN_x薄膜材料转变的影响。实验结果表明,随着N_2流量的增加,SiN_x薄膜中氮原子和Si-N键的浓度减小,Si-H键密度增加,薄膜中出现Si-Si键且密度逐渐增加,非晶SiN_x逐渐向富硅SiN_x薄膜转变;同时薄膜光学带隙逐渐变大,缺陷态密度增加,微观结构的有序度减小并且薄膜内出现了Si_3N_4结晶颗粒,且晶粒尺度随着N_2流量增加而减小,表明薄膜从非晶SiN_x逐渐向含Si_3N_4结晶颗粒的富硅SiN_x转变。从而证明了采用PECVD技术制备SiN_x薄膜时,通过控制N_2流量,有助于薄膜从非晶SiN_x逐渐向含有Si_3N_4结晶的富硅SiN_x薄膜转变。2.以硅烷和高纯氮气作为反应气体,采用PECVD技术,在保持其它沉积参数不变的条件下,分别设置射频功率为50W、80W、110W、140W和170W和沉积压强为200Pa、250Pa、300Pa、350Pa和400Pa两组参数沉积富硅-SiN_x薄膜。结果表明,薄膜的致密性和沉积速率与射频功率和沉积压强都有关系,射频功率的增加导致光学带隙值变大,而光学带隙值与沉积压强成非线性关系,其二者的光学带隙值均在硅与Si_3N_4薄膜的光学带隙值之间。射频功率的增加,导致反应过程中N-N键断裂更加完全,与硅原子结合形成大量的Si-N键,而薄膜中的Si原子含量降低,导致薄膜中含氮量增加,且样品薄膜中Si_3N_4晶粒尺寸增加,表明该条件下沉积得到的是含有Si_3N_4晶粒的富硅-SiN_x薄膜。3.以高纯硅烷+氮气作为反应气体,利用PECVD技术,在保持其它沉积参数不变的条件下,分别设置射频功率为80W、110W、140W和170W沉积富硅-氮化硅薄膜,然后将其置于氮气氛围保护的退火炉内,进行退火处理,退火温度为700℃、退火时间为24h。实验结果表明,沉积的富硅-SiN_x薄膜在退火后的红外光谱中Si-N键的强度与射频功率成正相关。Si-Si键和N-H键吸收峰的强度都是随着射频功率的增加而减弱,说明随着功率的增加薄膜中溢出的H原子减少。拉曼光谱中在波数为520cm~(-1)处均出现了来自硅衬底的拉曼峰,而在功率为110W和140 W、拉曼光谱中波数为154cm~(-1)和476cm~(-1)左右均明显出现小驼峰,该驼峰是非晶硅的LA振动模式,拉曼峰的峰位振动随着功率的增加而明显减弱。PL光谱表明,不同的射频功率可以引起薄膜中的缺陷态种类的增加,存在硅量子点的同时,薄膜中也存在大量的缺陷态,并且硅量子点的平均尺寸和密度都随射频功率的升高而减小,由此推断较高的射频功率对薄膜硅的晶化作用并不明显。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-05-26）
丁保勇[7]（2019）在《氮化硅薄膜的叁阶非线性光学性质研究》一文中研究指出低维非线性材料,尤其是CMOS工艺兼容材料,在光电器件和全光器件的集成化和小型化方面具有非常重要的应用。氮化硅作为一种重要的CMOS工艺兼容材料,其薄膜原子成分及结构的改变能显着影响其叁阶非线性响应,近些年成为该领域研究热点之一。传统制备氮化硅薄膜的方法有很多种。通常使用化学气相沉积(CVD)来制备,但CVD在制备氮化硅薄膜中,存在一些不可避免的缺点。例如,生长温度通常较高,这给CMOS工艺兼容材料在光电器件和全光器件中的应用带来了挑战;氢元素含量明显增加,导致SiN薄膜存在非本征性,从而影响其非线性光学不稳定性。物理气相沉积被证实是克服化学气相沉积(CVD)所存在问题的一种可行的方法。比如使用Si_3N_4陶瓷靶材的射频(RF)磁控溅射,但是通过RF磁控溅射制备的氮化硅薄膜的叁阶非线性光学性质却很少被研究。在本文中我们报道了使用RF磁控溅射方法制备的SiN薄膜的叁阶非线性光学性质,并在氩气和氧气氛围下进行退火处理。使用Z扫描方法在近红外波长1064 nm下测出了SiN薄膜的非线性折射率n_2和吸收系数β,在室温制备的SiN的n_2比通过CVD方法制备的SiN薄膜的n_2大叁个数量级。另外在退火薄膜中,通过进一步增强的n_2和相对变化的β,获得了叁阶非线性磁化率χ~((3))的实部和虚部,并且|Reχ~((3))|/|Imχ~((3))|的值明显增强。另外,我们在特定设计的亚波长共振波导光栅中通过数值模拟研究,实现了约为300MW/cm~2的低阈值光学双稳态。主要工作如下:1.首先,我们介绍了氮化硅材料的研究背景和现状,以及非线性光学的研究背景及应用前景,对实验过程中所用到Z扫描技术进行了介绍,并给出了叁阶非线性折射率及饱和吸收系数的理论计算公式。2.我们对常见的制备氮化硅薄膜的方法进行了简单介绍,通过比较我们最终采用磁控溅射方法来制备SiN薄膜,并且给出了溅射参数。其次,通过对靶材的EDS表征分析,证明了靶材的Si/N元素比率与理论值3/4是相符的。最后,把常温下制备的氮化硅薄膜在惰性气体氩气(Ar)中进行退火处理,退火温度分别为低温200度、高温600度。通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)以及光学线性透过率等表征方法对退火后的SiN薄膜的结构变化进行一系列分析,通过傅里叶变换红外(FITR)、荧光发光光谱(PL)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征方法对SiN薄膜的元素构成进行了一系列分析,并对不同温度下的氮化硅薄膜叁阶非线性系数和饱和吸收系数的变化情况进行讨论。3.我们除了把常温下制备的SiN在氩气气氛下进行退火之外,还在氧气氛围下进行了退火处理,得到了含氧的氮化硅薄膜。退火温度分别为低温200度及高温600度。通过AFM以及光学线性透过率等方法,证实了退火后样品外貌形态所发生的变化,并通过EDS方法对其进行元素分析,发现退火后样品的含氧元素比率有所升高。同时,还讨论了通过在氧气氛围下退火的氮化硅薄膜叁阶非线性系数的变化。4.我们针对在氩气氛围下退火的样品,设定了一种亚波长共振结构,用Comsol软件数值模拟,实现了较低阈值的光学双稳态。(本文来源于《山东师范大学》期刊2019-05-20）
吴舒慧[8]（2019）在《参量共振在氮化硅薄膜系统中的应用》一文中研究指出腔光力学是利用光场与宏观机械振子运动之间的耦合,实现对机械振子运动的光学探测以及对机械振子在量子区域进行控制。氮化硅薄膜具有高品质因子、低光学吸收率,已成为光力学研究的一个重要分支。本论文中实验所使用的是基于氮化硅薄膜的光机电系统,通过研究参量共振现象,包括微弱振动信号放大、热噪声压缩、薄膜有效品质因子的增强以及非线性振子效应等,测试了系统的性能。该系统是将氮化硅薄膜的基质直接粘接在环形压电陶瓷上,我们不仅可以电学地调控薄膜的振动,更重要的是,通过压电效应,薄膜振子的应力和弹性常数可以被动态调制。这样一个简单的系统,不需要复杂的纳米/微米制造技术,并且可以结合光学相互作用和量子极限探测,为研究腔光力学提供了一个有用的平台。理论上通过在振动方程中加入参量驱动项进行推导,将实验现象与理论相结合。同时计算了驻波腔和行波腔与氮化硅薄膜结合的情况,以及实验系统对位移测量的灵敏度,为精密测量中提高位移测量精度提供了理论指导。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-05-01）
张晶心,刘卫国,葛少博,周顺[9]（2019）在《氮化硅微金字塔结构化薄膜的分光特性研究》一文中研究指出为研究氮化硅微金字塔结构化薄膜的分光特性,使用单点金刚石切削制备微金字塔结构,结合纳米压印技术制备氮化硅微金字塔结构薄膜,对其透射率与散射进行检测。通过对底面角度可变的氮化硅微金字塔结构化薄膜的近场光场分布展开仿真分析与实验研究,基于射线追踪方法建立数值仿真模型分析结构化薄膜的近场光场分布。研究结果表明:通过调整切削方向实现对微金字塔结构阵列底面角度0°～90°的控制,检测结果证明薄膜光学微金字塔结构化薄膜可以实现对光束传播方向与能量分布的调制,改变微金字塔结构的底面角度,可以让光波按照底角的设计传播,这一现象为微光电系统的光路设计提供了更广的自由度。(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2019年02期）
闫泽飞,周炳卿,李婷婷[10]（2018）在《硅烷流量对热丝法制备富硅氮化硅薄膜的影响》一文中研究指出以热丝化学气相沉积为方法,硅烷流量为变量,制备一系列氮化硅薄膜,并对样品进行傅里叶红外光谱、紫外-可见光谱、PL光谱的测试,结果发现:随着硅烷流量的增加Si-N键键合几率相对减小,Si-Si键键合几率相对增加,薄膜折射率局域增大且带隙值在富硅范围内呈减小趋势.在光致发光谱中也观察到有硅量子点发光波长范围内峰位明显移动的波峰,由测试可知,所得样品为向富硅相转变或已呈富硅相的氮化硅薄膜.(本文来源于《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》期刊2018年05期）
氮化硅薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
探讨PA工艺因介电层高低差发生金属线路内部断裂的改善方案。以不同光刻条件和刻蚀条件为基础,对介电层(Si3N4)进行ICP刻蚀。研究表明,增加曝光焦距,刻蚀完的侧壁倾斜角改变不大;而光刻胶对氮化硅的刻蚀选择比越高,刻蚀完氮化硅侧壁斜角变化越大。当光刻胶对氮化硅的刻蚀选择比为2.4时,刻蚀完氮化硅的侧壁斜角可控制在45°～65°。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
氮化硅薄膜论文参考文献
[1].付学成,权雪玲,乌李瑛,瞿敏妮,王英.ICP-CVD设备低温制备低应力氮化硅薄膜工艺的探索[J].真空科学与技术学报.2019
[2].魏育才.CF_4和O_2等离子体刻蚀改善氮化硅薄膜形貌研究[J].集成电路应用.2019
[3].李攀,张倩,夏金松,卢宏.PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究[J].光学仪器.2019
[4].任振强.非可分辨边带腔光力系统中氮化硅薄膜机械振子的反馈冷却[D].山西大学.2019
[5].闫泽飞.利用硅烷与氨气热丝法制备富硅-氮化硅薄膜及其退火行为的研究[D].内蒙古师范大学.2019
[6].李婷婷.富硅—氮化硅薄膜及其硅量子点的制备及结构研究[D].内蒙古师范大学.2019
[7].丁保勇.氮化硅薄膜的叁阶非线性光学性质研究[D].山东师范大学.2019
[8].吴舒慧.参量共振在氮化硅薄膜系统中的应用[D].华东师范大学.2019
[9].张晶心,刘卫国,葛少博,周顺.氮化硅微金字塔结构化薄膜的分光特性研究[J].西安工业大学学报.2019
[10].闫泽飞,周炳卿,李婷婷.硅烷流量对热丝法制备富硅氮化硅薄膜的影响[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版).2018
论文知识图
