用射频溅射法制备立方氮化硼薄膜.pdf

第卷第期年月物理学报
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用射频溅射法制备立方氮化硼薄膜!
田凌!) 丁毅!) 陈浩") 刘钧锴") 邓金祥") 贺德衍!) 陈光华")#
!)(兰州大学物理科学与技术学院,兰州$%&&&&)
")(北京工业大学教育部新型功能材料重点实验室,北京!&&&"")
("&&’年!! 月"( 日收到;"&&) 年% 月!’日收到修改稿)
利用射频溅射方法在* 型+(, !!!)衬底上制备出立方相含量接近!&&- 且粘附性较高的立方氮化硼(./01)薄
膜 2 傅里叶变换红外谱(3456)的结果表明,基底负偏压对薄膜立方相含量和薄膜压应力有很大影响,另外,衬底的
电阻率对./01 生长和薄膜的压应力也有一定的影响 2
关键词:立方氮化硼,射频溅射,压应力,基底负偏压
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膜作为高温电子材料奠定了基础 2 本文将报道用传
引言统的射频溅射方法制备高质量薄膜,以及利用
!E ./01
傅里叶红外变换吸收谱对立方相含量及薄膜内应力
立方氮化硼( )是一种自然界不存在的人工
./01 的计算 2
合成材料 2 它具有闪锌矿结构,其硬度仅次于金刚
石,而抗高温氧化性,化学稳定性和半导体特性优于"E 实验
金刚石 2 同时,它的摩擦系数很小,热导率高,并且不
像金刚石那样与铁有较强的亲和力,所以很适合于我们采用传统的!% E’) KLM 射频溅射系统,靶
做刀具、磨具的涂层 2 另外,由于./01 具有很宽的禁材为纯度为 NN ENN - 的=/01 烧结靶,衬底分别选取
带( ),且可被掺杂成型和型半导面积为" ,厚度为,电阻率为—· ,
! < F ) E( >G * H ! .9 & E’ 99 ’) ! .9
[ ] —· 的型( )晶片和—· 的
体! ,而金刚石的* 型掺杂十分困难,所以在高温、$N N& ! .9 * +, !!! !’"’! .9
高频、大功率电子器件方面有难以预料的发展前 H 型+(, !!!)晶片 2 将其置于面积为"’.9" 的圆形不锈
[ ] 钢偏压片的中心位置,衬底和靶的距离为,对硅
景" 2 近年来,低压下沉积./01 薄膜是凝聚态物理$ .9
片依次用甲苯、丙酮、乙醇和去离子水超声清洗,烘干
和材料科学研究的热门课题之一 2 人们已经能够运
用多种物理气相沉积或化学气相沉积的方法制备后装入真空室,预抽本底真空!—" O !& P % J: 2 溅射气
薄膜[%—)],这些方法的共同特点是薄膜生长期体为和的混合气体[ ( )为—],溅
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间需要强烈的离子轰击$ 7 ,这样必然在薄膜中产射气压为& E7—! E!J: 2 在正式沉积前,先对+,