工艺条件对硼掺杂纳米硅薄膜微结构及力学性能的影响

• 作者: 丁建宁 何字亮 潘海彬 王君雄 王秀琴 祁宏山 程广贵 范真 袁宁一
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 纳米硅薄膜 掺硼 弹性模量 退火 AFM
• 年，卷（期）: 2009,（2）
• 所属期刊栏目: 技术交流
• 页码范围: 188-193
• 页数: 6页
• 分类号: O484.1
• 字数: 4053字
• 语种: 中文

摘要

采用射频和直流偏压(RF+DC)双重激励源,在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中成功制备了掺硼纳米硅薄膜.改变衬底温度、射频功率和退火温度几个关键工艺参数,利用拉曼(Raman)谱仪、薄膜测厚仪和原子力显微镜(AFM)对掺硼纳米硅薄膜的微结构进行了分析;应用纳米压痕法研究了艺条件对薄膜弹性模量及硬度等力学性能的影响关系.结果表明:薄膜晶态比、平均晶粒大小随着衬底温度的升高均有增大趋势;射频功率对提高薄膜生长速率存在最优值条件;退火对本征和掺硼薄膜表面形貌特征有较大影响,退火后掺硼薄膜表面粗糙度增大明显.薄膜弹性模量及硬度很大程度上受射频功率和后序处理条件的影响,退火使薄膜的力学性能有所提高.针对实验现象,从薄膜结构方面进行了相关的理论阐释.