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沉积工艺对高 k栅介质 ZrO₂薄膜生长行为的影响

马春雨 , 李智 , 张庆瑜

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00742

采用反应射频磁控溅射法在 Si(100)基片上制备了ZrO2薄膜, 通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜, 研究了沉积工艺参数(主要包括氧分压和沉积温度)对ZrO2薄膜的表面形貌和微结构的影响. 研究结果显示: 氧分压和沉积温度是影响ZrO2薄膜生长行为的重要因素. 随氧分压的增大, ZrO2薄膜的表面粗糙度近乎呈线形增加的趋势, ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2(非晶)→a-ZrO2和少量m-ZrO2(单斜)→m-ZrO2和少量t-ZrO2(四方)→m-ZrO2; 随沉积温度从室温升高到550℃, ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2(<250℃)→m-ZrO2和少量a-ZrO2(450℃)→m-ZrO2和少量t-ZrO2(550℃); 此外, 根据薄膜微结构和表面形貌的研究结果, 探讨了沉积温度对薄膜生长行为的影响及其物理机制.

关键词: ZrO2薄膜 , RF magnetron sputtering , film growth , microstructure

ZnO陶瓷靶制备及其薄膜 RF溅射工艺研究

陈祝 , 张树人 , 杜善义 , 杨成韬 , 郑泽渔 , 李波 , 孙明霞

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01011

利用固相反应制备了直径为70mm, 厚度为10～15mm高质量掺杂Li₂CO₂的ZnO陶瓷靶材, 实验了不同摩尔浓度的Li⁺掺杂对靶材性能的影响, 确定了最佳Li⁺掺杂量为2.2mol%, 同时通过在不同温度烧结实验、不同成型压力实验确定了ZnO靶材制备的最佳工艺, 并采用所制备的ZnO-Li_2.2%陶瓷靶和RF(射频磁控)技术在Si(100)、玻璃(载玻片)、及Pt(111)/Ti/SiO₂/Si(100)基片上制备出高度c轴(002)择优取向的ZnO薄膜, 其绝缘电阻率ρ为4.12×10⁸Ω·cm, 达到了声表面波器件(SAW)的使用要求.

关键词: 陶瓷靶 , zinc oxide films , RF magnetron sputtering , preferred orientation

氧化铟薄膜制备及其特性研究

原子健 , 朱夏明 , 王雄 , 张莹莹 , 万正芬 , 邱东江 , 吴惠桢 , 杜滨阳

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00141

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备氧化铟薄膜, 通过测试原子力显微镜、X射线衍射、X射线光电子谱、紫外可见分光光度计以及霍尔效应, 研究了氧化铟薄膜的结构和光、电特性. 实验发现, 氧化铟薄膜表面粗糙度随着生长温度的升高而增大. X射线衍射结果表明薄膜为立方结构的多晶体, 并且随着生长温度的升高, 可以看到氧化铟薄膜的晶粒变大以及半高宽减小, 这也说明结晶质量的改善. 在可见光范围的透射率超过90%. 同时, 在氩气氛围下制备的薄膜迁移率最大, 其电阻率、霍尔迁移率和电子浓度分别达到了0.31Ω·cm、9.69cm²/(V·s)和1 ×10¹⁸cm^-3. 退火处理可以改善氩氧氛围下制备的薄膜的电学性能.

关键词: 氧化铟 , RF magnetron sputtering , surface morphology , XRD , electrical properties

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