半导体氮化硼薄膜的制备及其异质结特性研究论文.pdf

兰州大学
硕士学位论文
半导体氮化硼薄膜的制备及其异质结特性研究
姓名:田凌
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:贺德衍
20060501
摘要立方氮化硼且恢殖部泶恫牧希唤鼍哂薪龃斡诮鸶帐挠捕取⒃诟电压为。正向导电特性的拟合结果表明,异质结的电流输运符合“隧道一复合模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,能够实现突騪型掺杂,在电子学和光学器件等方面有着重要的应用前景。∧的制各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∧さ闹票敢约癇猼/—熘式岬奶匦浴用射频溅射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、衬底电阻率等多种因素对制备∧さ挠跋臁S煤焱夤馄住⑸璧镜及原子力显微镜、湎吖獾缱幽芷椎榷圆牧系慕峁埂⒊煞莸冉辛吮碚鳌T赑型单晶片上,沉积∧ぃ笥美胱幼⑷隨掺杂的方法制各出虰∧ぃ⑶研究/—熘式岬腎—摺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サ腸薄膜。实验还发现,用两步法制各的∧ぶ械挠αΡ扔贸9娣椒ㄖ票傅男4送猓捎貌煌缱杪蕇牡祝徊礁纳屏吮∧ゐじ叫圆畹奈侍猓频样品压应力大约为掺杂后的薄膜的电阻率下降了隽考丁K纬傻囊熘式嵊姓魈匦裕F型”理论。关键词立方氮化硼:射频溅射;异质结捅璺
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论文作者签名:塑蕉原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文,是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外,不本声明的法律责任由本人承担。日期:焐鷝旦包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。
论文作者签名:衄导师签名牲日期:泖⑽恪⒑关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为兰州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。
第滦髀男灾始捌溆τ们熬金刚石、氮化铝、氮化镓、碳化硅、氮化硼以及氧化锌之类的宽带隙化合物材二十世纪五十年代初,单晶硅的控制成功使半导体晶体管从锗向硅方向发展过渡,七十年代,随着集成电路的研制成功,导致了电子工业革命,使微电子技术得到了飞速发展。石英光纤材料和***化镓等甐族化合物半导体激光材料的,出现,促进了光导纤维通信技术迅速发展,并逐步形成高技术产业。微电子技术和广岛纤维通信技术的完美结合,使执行信息处理、存储、传输等功能的电子计算机、激光器、光纤得以广泛应用,从而使人类进入了信息化时代。料的研究一直占据着近二十年来半导体材料研究的前沿。宽带隙化合物半导体材料在短波长光电子器件、高频大功率器件和耐高温器件方面具有远胜于硅与***化镓的优势,被称为第三代半导体。在宽带隙化合物材料中,具有闪锌矿结构的立方氮化硼捎谠谀承┓矫嬗猩踔劣庞诮鸶帐男灾剩诹ρА⑷妊А⒐庋Ш电子学中有广泛的应用前景。表列出了徒鸶帐闹饕P灾省在硬度和热导率方面仅次于金刚石,且热稳定性极好,在大气中直到。呕岱⑸趸鸶帐。突岱⑸化:在真空中对尤龋钡才会发生向南啾洌鸶帐蚴ǖ开始转变温度为一。籧对铁族金属具有极为稳定的化学性质,在韵虏挥牍山鹗舴从Γ虢鸶帐灰思庸じ痔牧喜煌琧可广泛应用于钢铁制品的精密加工、研磨等;哂杏帕嫉哪湍バ阅芡猓腿刃阅芤布优良,在相当高的切削温度下也能切削耐热钢、钛合金、淬火钢等,并且能切削高硬度的冷硬轧辊、渗碳淬火材料以及对***。国外早有坎愕毒叩氖笛楸ǖ来ā魑?泶兜牡缱硬牧弦簿哂惺止憷ǖ挠τ们熬啊=鸶帐∧,远未达到器件要求具有最宽
的带隙,通过掺入特定的杂质可获得半导体特性,例如,在高温、高压合成过程中,添加可得到桶氲继澹惶、瓤傻肗桶氲继濉S捎赾薄膜很容易实现秃蚽型掺杂,使其可以作为高温和功率器件材料。等人最早报道了在高温、。鹿ぷ鳌具有高的热导率,具有和、相近的热膨胀系数和低介电常数,绝缘性能好,化学稳定性好,使它成为良好的集成电路热沉材料和绝缘涂层。人们已经发现,さ牡缬枨缀势也为负值徒鸶帐嗨,并获得了有效的电子发射,使晌@湟跫ǖ缱发射材料。在光学方面,幼贤约从J到远红外整个波段都具有高的透