化学气相沉积工艺论文-宋秋明,贾浩,张礼博,刘松

化学气相沉积工艺论文-宋秋明,贾浩,张礼博,刘松

导读:本文包含了化学气相沉积工艺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:等离子体增强化学气相沉积,NH,内应力,生长工艺

化学气相沉积工艺论文文献综述

宋秋明,贾浩,张礼博,刘松[1](2019)在《低温等离子体增强化学气相沉积工艺生长SiNx薄膜的内应力研究》一文中研究指出SiNx薄膜是一种具有优良光学性能,高介电常数,高电绝缘性,高稳定性以及良好的水氧阻隔性等优点的材料,广泛应用于微电子工艺中。SiNx薄膜制备工艺包括化学气相沉积,磁控溅射等,其中等离子体增强化学气相沉积(PECVD)应用比较广泛。但是常规的PECVD工艺生长温度需要300-400摄氏度左右,温度较高,不适合于一些需要低温生长环境的应用场景。例如应用于有机电致发光二极管(OLED)中的薄膜封装技术,SiNx可以作为性能优异的水氧阻隔层,可以大幅降低水氧透过率,大幅延长OLED中有机电致发光材料的寿命。但是柔性OLED中,有机材料的生长温度要求较低(<100摄氏度),因此研究低温下条件下SiNx薄膜的生长工艺很有必要。同时,柔性OLED器件通常需要可弯折特性,而弯折可能会造成刚性的无机陶瓷材料膜层产生微裂纹或者破碎,从而失去水氧阻隔性能。SiNx膜层产生裂纹主要因为膜层中由弯折产生的附加应力与膜层内应力共同作用下的结果。本文研究SiNx低温PECVD生长工艺,通过改变生长过程中的SiH4/NH3比例可以获得膜层内应力从张应力向压应力梯度变化的SiNx薄膜,分析了薄膜内应力以及光学性质与生长参数之间的关系,可以获得可应用于柔性OLED薄膜封装的SiNx低温低内应力PECVD生长工艺。图1为SiNx膜层内应力以及折射率与NH3气体流速关系曲线。所有SiNx薄膜都使用一台电感耦合等离子体增强化学气相沉积仪(Sentech SI 500D)进行制备,基底为8寸硅片,生长温度85摄氏度,厚度为530nm;使用一台椭偏仪(J.A.Woollam)测量得到膜层厚度和光学常数;使用一台薄膜应力测量仪(FSM)测量镀膜前后的基片弯折程度从而获得膜层内应力数据。(本文来源于《第叁届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2019年广东省真空学会学术年会论文集》期刊2019-11-28)

李冬旭,魏乃光,蒋立朋,黎建明,杨海[2](2019)在《化学气相沉积(CVD)工艺对ZnS力学性能影响的研究》一文中研究指出介绍了化学气相沉积法(CVD)制备ZnS过程中,CVD工艺对材料相关力学性能的影响和控制方法。通过X射线衍射分析、扫描电镜和金相显微镜等手段研究了不同工艺下制备的ZnS样品材料的内部结构和缺陷,提出了ZnS生长过程中晶粒尺寸和材料缺陷的控制方法。研究结果表明,设计合理的喷嘴结构,营造稳定的CVD生长环境,提高CVD ZnS毛坯一致性,抑制材料缺陷形成,有助于提升ZnS材料力学相关性能。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年08期)

胡传奇,孔敏,霍艳丽,黄小婷,刘海林[3](2016)在《石墨基体表面化学气相沉积碳化硅工艺研究》一文中研究指出石墨沉积碳化硅基座是在晶圆(wafer)表面沉积半导体薄膜材料的过程中,用以承载晶圆的部件,主要用于金属有机物化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Phase Deposition,简称MOCVD)设备中。该产品的基体材料为高纯石墨,表面有一层厚度约110μm±15μm的致密碳化硅膜层,该膜层通过化学气相沉积(Chemical Vapor Phase Deposition,CVD)工艺获得,其作用是避免在高温条件下因石墨基体放气而造成对晶圆的污染,并提高石墨基体的抗热震性、抗氧化性、机械强度和抗化学气体腐蚀性。本研究采用选用了一种高致密度、高纯石墨作为基体,其热膨胀系数接近碳化硅;采用一甲基叁氯硅烷(CH3Si Cl3,简称MTS)为气源,H2为载气,在一定炉压、温度等工艺参数条件下,在石墨基体表面生成了高纯、致密均匀、无缺陷的碳化硅膜层,并对膜层的微观结构、化学成分和膜层质量进行了观察、分析和评价。(本文来源于《第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集》期刊2016-10-11)

胡燕,许然,聂磊清,居文斌,季涛[4](2016)在《化学气相沉积工艺对碳化硅纤维毡热解碳涂层的影响》一文中研究指出以丙烷(C_3H_8)为碳源气体、碳化硅纤维(SiC_f)毡为沉积基体,通过化学气相沉积工艺(CVD)在SiC_f毡中沉积热解碳(PyC),分析了不同沉积温度、氮气与丙烷的气压比(P_(N_2)/P(C_3H_8))和沉积时间对PyC沉积形貌和沉积厚度的影响.结果表明:沉积温度低于800℃时,PyC的沉积难以进行;系统总压为10 kPa、PN_2∶PC_3H_8=2∶1、沉积温度为900℃的条件下可以获得均匀致密的PyC层;PN_2/P_(C_3H_8)、沉积温度的改变都可以使PyC层的形貌产生变化;对于厚度为5 mm的碳化硅纤维毡,沉积时间为6 h较为合适.(本文来源于《南通大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期)

赵建国,邢宝岩,杨辉,潘启亮,李作鹏[5](2016)在《化学气相沉积工艺在石墨烯表面生长碳纳米管(英文)》一文中研究指出将硝酸镍溶液与氧化石墨烯溶胶混合后冷冻干燥,然后通过真空热还原得到负载过渡金属催化剂的石墨烯粉末。以天然气为碳源,在1 000℃下采用化学气相沉积工艺,在石墨烯表面和边缘生长碳纳米管,碳纳米管将孤立的石墨烯片层结构有效地联接起来,组成空间互联网络结构,从而构建了电子、热能和载荷有效传输的通道。(本文来源于《新型炭材料》期刊2016年01期)

陈琴,阮立明,张国武,高运周[6](2016)在《化学气相沉积石英玻璃工艺数值模拟》一文中研究指出为提高某型号立式化学气相沉积炉生产大尺寸高纯度石英玻璃过程中石英玻璃沉积体表面的温度分布均匀性,从而提高其光学性能,对立式沉积炉内石英玻璃的生产过程中温度场和速度场的分布情况进行了数值模拟。通过调整燃烧器的结构,对沉积炉原有模型进行了进一步的改进优化。结果表明改进了的燃烧器型式可以有效地消除偏峰现象,提高表面温度分布的均匀性。(本文来源于《节能技术》期刊2016年01期)

张丽珍,赵广彬,罗磊,安小建,陈梽雄[7](2015)在《硬质合金高温化学气相沉积TiC涂层工艺研究》一文中研究指出采用高温化学气相沉积在YG8基体上制备Ti C涂层,研究沉积温度、沉积时间、H2流量、H2/CH4(流量比)以及Ti Cl4流量对镀层的抗弯曲强度、膜基结合力及表面显微硬度的影响,并通过正交试验优化工艺参数。结果表明:当沉积温度为1 000℃,沉积时间为90 min,H2流量为400 ml,H2/CH4(流量比)为15∶1,Ti Cl4流量为80 m L时,镀层具有优良的性能,抗弯曲强度达到1 100 N,表面显微硬度达到3 228 HV,膜基结合力达到90 N。(本文来源于《西华大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

宋阳曦[8](2015)在《化学气相沉积氮化硼薄膜的工艺、结构和性能研究》一文中研究指出氮化硼薄膜是一种类石墨烯蜂巢晶格结构的薄膜,由交替的硼原子和氮原子组成。氮化硼薄膜继承了氮化硼块体材料的力学、电学、热学和光学方面的优异性能,并且由于其特殊的二维结构,使其拥有更多的特性和更广泛的应用前景。氮化硼薄膜目前尚处于基础研究阶段,其制备方法尚不成熟。本文在综述氮化硼薄膜制备工艺的基础上,采用化学气相沉积(CVD)工艺,以硼吖嗪(Borazine)为氮化硼先驱体,以Ni、Cu和碳材料为衬底,成功制备出结晶度高、尺寸大并且厚度均匀的氮化硼薄膜。本文提出了Ni衬底表面氮化硼薄膜的制备和层数控制方法;研究了Cu衬底表面氮化硼单晶长大和薄膜生长的规律,并制备出最大尺寸约20μm的氮化硼单晶;在石墨烯和碳气凝胶表面制备了氮化硼薄膜,并通过工艺控制,制备出超轻氮化硼气凝胶,该氮化硼气凝胶实际为叁维结构的氮化硼薄膜;研究了氮化硼薄膜的光学、电学以及抗氧化特性。采用CVD工艺,在镍衬底表面制备了厚度为数原子层的连续氮化硼薄膜。研究了不同CVD温度、时间、稀释气等工艺参数对氮化硼薄膜的影响,实现了氮化硼薄膜的层数控制,总结出薄膜的层数控制机理。Ni衬底表面氮化硼薄膜制备优化的CVD工艺条件是:温度1000℃、常压、生长时间15 min、稀释气为Ar/H_2混合气、Borazine/H_2/Ar的比例为2:45:225。通过工艺控制,可以实现薄膜原子层数在2到10层以上变化,层间间距均为0.34±0.01 nm。氮化硼薄膜生长过程中同时存在外延生长和扩散偏析两种机制,薄膜的最终厚度是两种机制共同控制的结果。在CVD过程(外延生长过程),氮化硼薄膜在镍表面外延生长,同时,B和N原子向镍衬底或其晶界中溶解;在降温冷却过程中(扩散偏析过程),镍衬底中的B和N原子受到衬底冷却收缩的挤压作用,偏析至衬底表面形成新增的的氮化硼原子层。CVD时间的延长对薄膜厚度的影响,体现了薄膜的外延生长机制,而CVD结束后降温速率对氮化硼薄膜厚度的影响,则体现了氮化硼薄膜的扩散偏析机制。随着冷却速率的提升,氮化硼薄膜的厚度升高,但是厚度均匀性下降。采用Ni/Si复合衬底,高温下硅原子和镍原子在界面处发生反应形成镍硅化合物阻挡层,阻止B和N原子在Ni衬底的溶解和扩散,保证氮化硼薄膜直接在Ni表面的外延生长,即可在Ni表面制备出单原子层连续的氮化硼薄膜。采用CVD工艺,在铜表面制备了单原子层的连续氮化硼薄膜和大尺寸氮化硼单晶。研究了不同CVD温度、时间、气体条件和衬底状态等工艺参数对氮化硼薄膜的影响。铜衬底表面氮化硼单晶和薄膜制备优化的CVD工艺条件是:抛光铜衬底、生长温度1000℃、低压、稀释气为Ar/H_2混合气、Borazine/H_2/Ar的比例为1:180:270。1000℃制备的氮化硼单晶,具有正叁角形形貌,最大尺寸约20μm。依据化学热力学,对于高温下的铜表面的氮化硼薄膜,以B原子终结的边界不稳定,而N原子终结的边界则可以稳定存在,因此氮化硼薄膜倾向于呈现正叁角形形貌。铜表面的氮化硼薄膜生长为外延生长,延长CVD时间(15~60 min),可以观察到氮化硼从形核到单晶畴长大并最终制备连续薄膜的过程。由于Borazine的分解副产物为氢气,考虑到化学平衡的影响,采用Ar/H_2混合气体作为反应稀释气,可以制备出质量较好的氮化硼单晶和薄膜。氢气的存在对氮化硼薄膜和单晶存在刻蚀和修饰的作用,有助于氮化硼单晶的正叁角形形貌的形成。铜衬底的抛光和富氧化等表面状态,对氮化硼产物的生长有较大影响。采用CVD工艺,在石墨烯衬底上制备了氮化硼薄膜,研究了CVD温度、时间对氮化硼薄膜的影响。900℃是在石墨烯表面制备氮化硼晶畴的优化温度。石墨烯表面氮化硼晶畴的生长可以分为叁个过程,即吸附过程、成核过程和晶畴生长过程。在较高的温度下,当氮化硼单元或自由基的动能过大,其在衬底表面的吸附进程受到抑制,解吸附占主导作用,进而导致晶畴的成核密度降低;在较低温度下,结果反之。石墨烯为原子级超平整衬底,对氮化硼的生长无催化作用,通过延长CVD时间,在CVD初期,持续存在着氮化硼晶畴的吸附、成核和晶畴长大过程;在CVD后期,氮化硼晶畴覆盖率达到一定比例后,很难在未覆盖衬底区域实现吸附、成核和晶畴生长的连续过程,沿着旧的成核中心垂直方向生长将占主导地位,最终导致难以制备连续薄膜。采用模板辅助CVD法,以碳气凝胶为模板在900℃制备了氮化硼薄膜,进而采用600℃高温氧化法除去碳气凝胶模板,获取氮化硼气凝胶。该氮化硼气凝胶实际为特殊叁维结构的氮化硼薄膜。氮化硼气凝胶晶格结构与碳材料相似,但结晶度略低于碳气凝胶,因为碳衬底对薄膜的生长无催化作用。在CVD时间30 min成功制备出体积密度为0.6 mg/cm~3的超轻氮化硼气凝胶,该密度远低于空气的体积密度(1.29 mg/cm~3)。氮化硼气凝胶的比表面积可达1051 m~2/g。研究了氮化硼薄膜的光学、电学以及抗氧化特性能。氮化硼薄膜在可见光区拥有良好的透光性,但在深紫外光区203.0 nm处具有强力吸收峰。单原子层氮化硼薄膜拥有6.05±0.03 e V的光学带隙。制备了电阻器件,并采用四端子法测试了转移到Si O2/Si表面的氮化硼薄膜的电阻。氮化硼薄膜拥有良好的绝缘特性,无明显掺杂情况,品质较高。氮化硼薄膜的抗氧化温度上限为800℃,800℃以上温度氧化后的氮化硼薄膜的Raman光谱的E2g特征峰强度开始减弱,频率变高,并且半高宽变大,该结果分别归因于氧化导致的氧元素掺杂和氮化硼薄膜晶格无序化。氮化硼气凝胶具备远超碳气凝胶的抗氧化性能,其开始氧化的温度为800℃,氧化过程同时包含BN的氧化和B_2O_3的升华两个变化,热重分析结果显示,即使氧化温度达到1300℃,氮化硼气凝胶的重量保留率仍超过60%。氮化硼气凝胶为一种有选择的吸附剂,其表面呈现超疏水性,但是对有机物(油)拥有较好的吸收性。氮化硼气凝胶可以吸收自身重量160倍的有机物。采用直接空气中点燃的方法,对吸油后的气凝胶进行复原,复原后的气凝胶拥有与原始气凝胶相等的有机物吸附性能。本文实现了氮化硼薄膜的原子层数可控,并制备了大尺寸的叁角形氮化硼单晶,以及超轻的氮化硼气凝胶。下一步,将探索氮化硼薄膜在微电子器件尤其是石墨烯器件上的具体应用,并制备更大尺寸的的氮化硼气凝胶,以探索氮化硼气凝胶的进一步应用。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-05-01)

韩林芷,赵占霞,马忠权[9](2014)在《化学气相沉积法制备大尺寸单晶石墨烯的工艺参数研究》一文中研究指出石墨烯作为一种二维sp2杂化碳的同素异形体,具有优良的电学、光学、热学及力学等性质.产业化应用石墨烯要求其具有大的尺寸且性质均一.化学气相沉积法(CVD)的出现为制备大尺寸、高质量的石墨烯提供了可能.本文结合近几年CVD法制备石墨烯的研究进展,综述了影响大尺寸、单晶石墨烯制备的工艺参数,包括衬底选择与预处理、碳源与辅助气体流量调控、腔体温度和压力控制、沉积时间以及降温速率设定等.最后展望了制备大尺寸单晶石墨烯的研究方向.(本文来源于《物理学报》期刊2014年24期)

孙逊[10](2014)在《化学气相沉积法制备SiBCN界面相的工艺与结构研究》一文中研究指出SiCf/Si C复合材料由SiC纤维增强体,SiC基体和它们之间的界面相组成,其中界面相是SiCf/SiC复合材料的重要组成部分。常用的SiCf/SiC复合材料的界面相材料有热解炭(PyC)和氮化硼(BN),当SiCf/SiC复合材料作为高温吸波材料时,由于PyC是电磁波的强反射体,不能满足雷达吸波材料的要求;而BN具有低的介电常数和介电损耗,适合用于SiCf/SiC高温雷达吸波材料,但是BN在高温下的抗氧化性略显不足。研究表明,在BN中引入Si、C元素可以提高其抗氧化性和抗水解性。基于此,本文采用SiBCN陶瓷作为SiCf/SiC复合材料的界面相,开展了制备工艺、微观结构和对复合材料性能的影响等相关研究。以硼吖嗪(BZ)-液态聚碳硅烷(LPCS)-氩气(Ar)为反应体系,利用化学气相沉积法(CVD)制备SiBCN陶瓷。研究了沉积温度对SiBCN涂层的沉积过程、形貌、物相组成、元素含量及成键状态的影响。实验发现,在600℃~900℃,涂层沉积速率随温度的升高而增加,并在900℃达到最大值,活化能约为89.8kJ/mol;在900℃~1100℃,随着温度的进一升高,涂层沉积速率下降。组成分析表明,当沉积温度低于800℃时,由于先驱体裂解不完全,涂层中会存在残余的C-H、B-H、N-H和Si-H键,900℃以上则得到完全无机化的非晶态SiBCN陶瓷,含有Si-N键、B-N键、Si-C键和C-C键。微观形貌分析表明,600℃~700℃沉积的涂层呈岛状分布,排列疏松;800℃~900℃沉积的涂层光滑均匀;900℃以上沉积的涂层颗粒之间没有紧密结合,粒径不一。研究了沉积压强对沉积涂层的影响。结果表明,当沉积压强较低时(1kPa~2kPa),由于异相形核机制是涂层生长的主要方式,能够得到比较致密的涂层;当沉积压强较高时(3kPa~4kPa),均相形核机制起主导作用,沉积得到的涂层表面较为疏松粗糙。研究了反应气源总流量对沉积涂层影响。结果表明:在小流量区间内(10sccm~15sccm),随着流量的增加,沉积速率增加。当流量达到15sccm,沉积速率达到最大值,此时涂层呈“鹅卵石”结构。进一步增加流量,由于气相成核反应加剧,沉积速率显着下降,且沉积的涂层变得疏松多孔,呈粉体状。研究了BZ/LPCS比对沉积涂层的影响。结果表明,随着BZ/LPCS比例的增大,涂层中Si、C元素含量逐渐减少,对涂层形貌、沉积速率无显着变化。综上所述,通过实验得到优化的沉积工艺条件是:沉积温度900℃~1100℃,系统压强2kPa,反应气源总流量10sccm~15sccm,BZ/LPCS比10:1。考察了SiBCN涂层对SiC纤维拉伸强度和电阻率的影响,结果表明,经涂层处理前后纤维的拉伸强度下降,电阻率基本保持不变。在1000℃静态空气中氧化1h,结果显示,经涂层处理后,SiC纤维的抗氧化性能得到提高,且在涂层厚度为1000nm时纤维的强度保留率最高,达到89.6%。以SiCf/Si BCN/SiC复合材料为研究对象,研究了SiBCN界面相对复合材料的力学、抗氧化性以及介电性能的影响规律,结果表明:(1)与无SiBCN界面相的SiCf/Si C复合材料的弯曲强度(60.4MPa)相比,含SiBCN界面相的SiCf/SiC复合材料的弯曲强度(86.4MPa~126.1MPa)提高了43.01%~108.72%;(2)SiBCN界面相的引入显着提高了SiCf/SiC复合材料的抗氧化性能,且SiBCN界面相对复合材料抗的氧化性能的改善优于BN界面相。经1000℃空气静态氧化1h,无界面相的、含BN界面相的、含SiBCN界面相的SiCf/SiC复合材料的强度保留率分别为53.77%、63.36%、77.06%;(3)SiBCN界面相对SiCf/SiC复合材料的介电常数没有明显影响,适用于高温雷达吸波材料。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2014-11-01)

化学气相沉积工艺论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

介绍了化学气相沉积法(CVD)制备ZnS过程中,CVD工艺对材料相关力学性能的影响和控制方法。通过X射线衍射分析、扫描电镜和金相显微镜等手段研究了不同工艺下制备的ZnS样品材料的内部结构和缺陷,提出了ZnS生长过程中晶粒尺寸和材料缺陷的控制方法。研究结果表明,设计合理的喷嘴结构,营造稳定的CVD生长环境,提高CVD ZnS毛坯一致性,抑制材料缺陷形成,有助于提升ZnS材料力学相关性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

化学气相沉积工艺论文参考文献

[1].宋秋明,贾浩,张礼博,刘松.低温等离子体增强化学气相沉积工艺生长SiNx薄膜的内应力研究[C].第叁届粤港澳大湾区真空科技创新发展论坛暨2019年广东省真空学会学术年会论文集.2019

[2].李冬旭,魏乃光,蒋立朋,黎建明,杨海.化学气相沉积(CVD)工艺对ZnS力学性能影响的研究[J].人工晶体学报.2019

[3].胡传奇,孔敏,霍艳丽,黄小婷,刘海林.石墨基体表面化学气相沉积碳化硅工艺研究[C].第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集.2016

[4].胡燕,许然,聂磊清,居文斌,季涛.化学气相沉积工艺对碳化硅纤维毡热解碳涂层的影响[J].南通大学学报(自然科学版).2016

[5].赵建国,邢宝岩,杨辉,潘启亮,李作鹏.化学气相沉积工艺在石墨烯表面生长碳纳米管(英文)[J].新型炭材料.2016

[6].陈琴,阮立明,张国武,高运周.化学气相沉积石英玻璃工艺数值模拟[J].节能技术.2016

[7].张丽珍,赵广彬,罗磊,安小建,陈梽雄.硬质合金高温化学气相沉积TiC涂层工艺研究[J].西华大学学报(自然科学版).2015

[8].宋阳曦.化学气相沉积氮化硼薄膜的工艺、结构和性能研究[D].国防科学技术大学.2015

[9].韩林芷,赵占霞,马忠权.化学气相沉积法制备大尺寸单晶石墨烯的工艺参数研究[J].物理学报.2014

[10].孙逊.化学气相沉积法制备SiBCN界面相的工艺与结构研究[D].国防科学技术大学.2014

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