石墨衬底上制备SiC薄膜的研究

发布时间：2017-04-07 08:00

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【摘要】：碳化硅(SiC)是一种新型的宽带隙半导体材料,相比于Si、Ge等传统的半导体材料,SiC具有禁带宽度大、击穿电压高、热导率高、电子饱和漂移速度高、电子迁移率高、热导率高、介电常数小、抗辐射能力强、化学稳定性好等优良的物理化学性质,在高温高频,抗辐射和大功率等领域具有广阔的应用前景。本文主要采用在室温的条件下射频磁控溅射再高温退火的方法在石墨衬底上制备SiC薄膜。利用XRD、EDS、Ram等分析测试手段对制备的SiC薄膜进行检测分析,研究在石墨衬底上,以Si和C作为靶材的SiC薄膜工艺制备。本文的研究内容如下:第一章主要介绍SiC的结构、物理化学性质、在各领域的应用以及国内外的研究现状。第二章介绍了SiC薄膜的制备方法,并对各种工艺方法进行了比较总结。同时介绍了SiC薄膜的几种常用的表征方法。第三章主要介绍了磁控溅射镀膜的原理,本文研究所需要的实验仪器及测试仪器。并对仪器的工作原理进行了简单的介绍。第四章主要讨论了对石墨衬底进行加热的SiC薄膜制备方法,以及溅射C以引入C的缓冲层形成多层结构对SiC薄膜的形成的影响采用XRD、EDS、Ram对薄膜的成分和结构进行了分析。第五章总结与展望
【关键词】：SiC薄膜 磁控溅射 退火 石墨衬底 多层结构
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304.24
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第一章 绪论7-18
• 1.1 SiC材料的结构与性质7-10
• 1.1.1 SiC材料的结构7-8
• 1.1.2 SiC材料物理和化学的性质8-9
• 1.1.3 SiC材料的光电性质9-10
• 1.2 SiC材料的应用与发展10-11
• 1.3 SiC材料制备的国内外研究现状11-16
• 1.3.1 化学汽相沉积11-14
• 1.3.2 物理汽相沉积14-16
• 1.4 本论文的主要研究工作16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 SiC薄膜的制备工艺与表征手段18-26
• 2.1 SiC薄膜的制备方法18-20
• 2.1.1 化学气相沉积18-19
• 2.1.2 物理气相沉积19-20
• 2.2 SiC薄膜的常用表征方法20-25
• 2.2.1 X射线衍射（XRD）21-22
• 2.2.2 拉曼散射（Raman）22
• 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)22-23
• 2.2.4 X射线能谱仪(EDS)23-24
• 2.2.5 原子力显微镜(AFM)24
• 2.2.6 台阶仪24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 磁控溅射法制备SiC薄膜26-35
• 3.1 磁控溅射工艺介绍26-31
• 3.1.1 溅射法概述26-27
• 3.1.2 磁控溅射法的原理及特点27-29
• 3.1.3 薄膜的沉积过程29-31
• 3.2 实验仪器31-34
• 3.2.1 磁控溅射镀膜机31-32
• 3.2.2 高真空退火炉32-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 SiC薄膜的制备工艺35-64
• 4.1 实验材料35-37
• 4.1.1 石墨的结构与性质35-36
• 4.1.2 Si的结构与性质36-37
• 4.2 磁控溅射制备SiC薄膜37-40
• 4.2.1 基片的清洗37-38
• 4.2.2 实验仪器的清洁38
• 4.2.3 溅射沉积Si膜38-39
• 4.2.4 样品的退火处理39-40
• 4.3 Si膜厚度对制备SiC薄膜的影响40-44
• 4.4 退火时间对制备SiC薄膜的影响44-48
• 4.5 退火温度对制备SiC薄膜的影响48-58
• 4.6 衬底加热对SiC薄膜的影响58-61
• 4.7 C缓冲层对SiC薄膜的影响61-63
• 4.8 本章小结63-64
• 第五章 总结与展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 附录70-71

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本文编号：289948