不同磁控溅射方式制备的C掺杂h-BN薄膜微观结构与导电性研究

• 作者: 刘静 吴隽 姚亚刚 姜思宇 熊芬 甘章华 祝柏林 郭才胜
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: C掺杂h-BN薄膜 RF磁控溅射 IFBP磁控溅射 退火处理
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 846-853
• 页数: 8页
• 分类号: TN304
• 字数: 5097字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2019.05.013

摘要

采用中频双极脉冲(IFBP)和射频(RF)磁控溅射分别在(100)取向的单晶Si衬底上沉积C掺杂h-BN(h-BN:C)薄膜,随后在95％Ar+5％H2混合气氛中进行700℃退火处理,对其结构、化学组成、元素的化学价态、表面形貌以及导电性进行了分析研究.结果表明:两种溅射方法均成功在Si基片上制备出致密连续的h-BN:C薄膜,其电阻率可低至2.9×104～2.5×105Ω·cm.对比发现两种制备方法中IFBP磁控溅射具有较快沉积速率,制备出的h-BN:C薄膜结构更稳定,结晶性更好;而RF磁控溅射制备的h-BN:C薄膜经700℃退火处理后形成了层状结构.在溅射气氛中掺入一定量H2对提高h-BN:C薄膜稳定性极为重要,而沉积后的低温退火处理更可提高其结晶性和稳定性.