射频反应磁控溅射制备AlN多晶薄膜及其择优取向研究

发布时间：2017-07-16 11:02

  本文关键词：射频反应磁控溅射制备AlN多晶薄膜及其择优取向研究

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【摘要】：采用RF反应磁控溅射在Si(111)基片上制备了多晶AlN薄膜,研究了工作气压对AlN薄膜晶面择优取向的影响。利用台阶仪、X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)对AlN薄膜的沉积速率、晶体结构、化学结构及成分进行了表征。结果表明:工作气压对AlN薄膜晶面择优取向具有十分显著的影响,当工作气压低于0.6 Pa时,薄膜呈现(002)晶面择优取向;当气压增加到1 Pa时,AlN薄膜呈现(100),(002)混合晶面取向;当工作气压为1.5 Pa时,(002)晶面衍射峰消失,薄膜呈现(100)晶面择优取向。根据分析结果,提出了工作气压对AlN薄膜择优取向的影响机制,其次,在AlN薄膜的FTIR光谱中,Al-N键振动在波数为678 cm-1处有强烈的吸收峰,Al-N振动吸收峰包含A1(TO)模式以及E1(TO)模式,分别位于612,672cm-1附近,A1(TO)模式与E1(TO)模式振动吸收峰的积分面积之比与AlN薄膜的择优取向有关。结果显示FTIR技术可以作为XRD的补充手段,用于表征多晶AlN薄膜的择优取向。
【作者单位】： 大连理工大学物理与光电工程学院三束材料改性教育部重点实验室;
【关键词】： AlN 薄膜 择优取向 红外吸收光谱 RF 反应磁控溅射
【分类号】：TB383.2
【正文快照】： Al N薄膜作为Ⅲ-Ⅴ族材料,近年来,由于具有很多优异的物理化学性质受到了广泛的关注,例如宽带隙(6.2 e V)、高热导率(2.85 W/(cm·k))、高击穿场强(10 k V/m)、高化学与热稳定性以及良好的光学与力学性能[1-5]。此外,Al N薄膜具有较大的压电系数、高的机电耦合系数与高声波传

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本文编号：548316