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PECVD氮化硅薄膜制备与微结构研究  
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【作者】 周东;
【导师】 许向东;
【学位授予单位】 电子科技大学;
【学科专业名称】 光学工程
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 电子科技大学
【网络出版投稿时间】 2011-10-28
【关键词】 微测热辐射计; 氮化硅薄膜; 等离子体增强型化学气相沉积; 化学结构; 物理性能;
【英文关键词】 Bolometer; Silicon nitride film; Plasma enhanced chemical vapor deposition; Chemical structure; Physical properties;
【中文摘要】 氮化硅(Si3N_4)具有优良的力学、光学性能,所以氮化硅薄膜广泛用于制作红外探测器微测辐射热计的支撑层、绝缘层和表面钝化层。但是,PECVD制备的氮化硅薄膜的化学结构复杂,所以其化学结构对薄膜的物理性能的影响到目前依然未知。为此,本文利用FTIR与XPS相结合的方法,深入研究了PECVD氮化硅薄膜的化学结构,获得很有价值、且前人未报道的氮化硅薄膜的化学结构信息。 本文系统研究了氮化硅薄膜的表面均匀性、沉积速率、光学带隙、薄膜应力、杨氏模量和硬度等。运用Tauc-Lorentz模型研究结果表明,随着硅烷流量的增大,折射率和沉积速率均逐渐增大,而光学带隙逐渐减小;运用纳米压痕仪测量结果发现低频氮化硅薄膜的杨氏模量增大,高频氮化硅薄膜的杨氏模量逐渐减小。 最后,本文还通过改变高、低频条件,研究不同条件下薄膜的化学结构,发现薄膜物理性能的影响与其微观结构有密切地联系。本文重点运用XPS和FTIR等表征手段方法分析高频(13.56 MHz)、低频(380 kHz)条件下PECVD薄膜的微观结构,发现a-SiN_xH_y薄膜内部含有Si_3-Si-N, N_2-Si-H_2, Si_3N_4, H-...
【英文摘要】 Silicon nitride (Si_3N_4) has excellent mechanical, and optical properties etc. So silicon nitride thin films have been extensively used as support layer, insulating layer and surface passivation layer in infrared micro-bolometer detector. However, silicon nitride thin film prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) has the complex chemical structure, the relationship between chemical structure and physical properties is unkown. So this thesis studied the microstructure of the films by FT...
【更新日期】 2011-11-17

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