高温退火处理下SiN_x薄膜组成及键合结构变化

• 作者: 姜礼华 张笑 曾祥斌
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: SiN_x薄膜 Fourier变换红外吸收光谱 X射线光电子能谱 键合结构
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：结构、力学和热学性质
• 页码范围: 373-378
• 分类号: O484.1
• 语种: 中文

摘要

采用等离子增强化学气相沉积法,以氨气和硅烷为反应气体,p型单晶硅为衬底,低温下（200℃）制备了非化学计量比氮化硅（SiN_x）薄膜.在N_2氛围中,于500-1100℃范围内对薄膜进行热退火处理.室温下分别使用Fourier变换红外吸收（FTIR）光谱技术和X射线光电子能谱（XPS）技术测量未退火以及退火处理后SiN_x薄膜的Si-N,si-H,N-H键键合结构和si 2p,N 1_s电子结合能以及薄膜内N和si原子含量比值R的变化.详细讨论了不同温度退火处理下SiN_x薄膜的FHR和XPS光谱演化同薄膜内Si,N,H原子间键合方式变化之间的关系.通过分析FTIR和XPS光谱发现退火温度低于800℃时,SiN_x薄膜内Si-H和N-H键断裂后主要形成si-N键;当退火温度高于800℃时薄膜内Si-H和N-H键断裂利于N元素逸出和si纳米粒子的形成;当退火温度达到1100℃时N_2与SiN_x薄膜产生化学反应导致薄膜内N和Si原子含量比值R增加.这些结果有助于控制高温下SiN_x薄膜可能产生的化学反应和优化SiN_x薄膜内的Si纳米粒子制备参数.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曾祥斌	华中科技大学电子科学与技术系	45	285	10.0	14.0
2	姜礼华	华中科技大学电子科学与技术系	4	26	3.0	4.0
3	张笑	华中科技大学电子科学与技术系	4	5	1.0	2.0