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原子层淀积制备金属氧化物薄膜研究进展

卢红亮 , 徐敏 , 张剑云 , 陈玮 , 任杰 , 张卫 , 王季陶

功能材料

原子层淀积(ALD)技术作为一种先进的薄膜制备方法近年来越来越得到重视,它能精确地控制薄膜的厚度和组分,实现原子层级的生长,生长的薄膜具有很好的均匀性和保形性,因而在微电子和光电子等领域有广泛的应用前景.本文综述了ALD技术的基本原理,及其在金属氧化物薄膜制备上的研究进展.

关键词: 原子层淀积(ALD) , 金属氧化物薄膜 , 高k材料

非晶含氟聚合物薄膜的热稳定性

丁士进 , 王鹏飞 , 张剑云 , 张卫 , 王季陶 , 张冶文 , 夏钟福

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2001.02.008

以Teflon AF 1600为原料,用旋涂法制备了非晶含氟聚合物(AF)薄膜通过扫描电镜(SEM)、傅立叶转换红外(FTIR)光谱和X射线光电子(XPS)光谱等手段对热退火前后的薄膜进行了表征.所得薄膜具有无针孔,较光滑和平整的表面,300℃退火后薄膜表面的均匀性进一步改善.AF薄膜在300℃以下具有良好的热稳定性,在400℃退火后CF3吸收峰强度稍有降低.在400 ℃退火后,其所含的CF3键合构型显著降低,CF2、CF等其它构型没有明显的变化,由于CF3基剖的分解有少量无定型碳生成

关键词: 旋涂 , AF薄膜 , 热稳定性

低介电常数含氟氧化硅薄膜的研究

丁士进 , 张卫 , 王鹏飞 , 张剑云 , 刘志杰 , 王季陶

功能材料

综述了近十年来低介电常数含氟氧化硅薄膜的研究状况,详细介绍了该薄膜在化学键结构、热性质、湿稳定性以及介电常数四个方面的特性,同时也简单介绍了薄膜的台阶覆盖度、填隙能力和漏电流特性,指出含氟氧化硅薄膜是一种可用于集成电路中的极富应用前景的低介电常数材料.

关键词: 含氟氧化硅 , 薄膜 , 低介电常数 , 化学气相淀积

金刚石薄膜低压气相生长条件的理论预测

万永中 , 张卫 , 刘志杰 , 王季陶

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.1998.02.001

基于非平衡热力学耦合模型计算得到三元体系中生长金刚石的等温、等压及竖直截面相图.这些相图中的金刚石生长区的形状和大小随温度、压力及氧含量等条件的改变而变化.高温时,金刚石生长区变小直至消失;中等温度时生长区最大;低温时又变小.压力的升高促使金刚石生长区变大.氧的加入总是引起需要更多的碳并使金刚石生长区向温度降低的方向移动.

关键词: 金刚石薄膜 , 相图 , 化学气相淀积 , 生长条件

金刚石低压气相生长的驱动力

张卫 , 万永中 , 刘志杰 , 王季陶

金属学报

以CH4/H2体系为例,研究了气相生长金刚石和石墨的驱动力随温度和CH4的摩尔分数的变化情况若不考虑超平衡氢原子的作用,则石墨的生长驱动力总是大于金刚石的生长驱动力;如考虑超平衡氢原子的作用,则在一定的温度和CH4摩尔分数条件下,生长金刚石的驱动力将大于零且生长石墨的驱动力小于零。结果表明,此时气相中碳的化学势高于金刚石的化学势而低于石墨的化学势因此,气相中将只生长金刚石而不生长石墨,甚至出现金刚石生长的同时石墨被腐蚀的现象。

关键词: 金刚石 , vapor phase growth , chemical potential

C-H-N体系生长金刚石薄膜

万永中 , 张志明 , 沈荷生 , 何贤昶 , 张卫 , 王季陶

无机材料学报

通过热力学分析从理论计算上给出了C-H-N体系中低压生长金刚石的三元相图.该相图中存在金刚石生长区.不同温度和压强下金刚石生长区几乎都位于CH4-N连线以下,并且随衬底温度的改变而有显著的变化.随着氮含量的增加,金刚石生长区向碳含量减少的方向移动.使用该相图对优化添加含氮气源生长金刚石的实验条件提供了理论依据.

关键词: 金刚石 , diamond , phase diagram , nitrogen

硼磷酸钇基质中Ce3+、Tb3+、Gd3+的发光及能量传递

丁士进 , 张卫 , 徐宝庆 , 王季陶

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2000.03.005

用BPO4和稀土氧化物为原料,首次合成了铈、铽、钆共激活的硼磷酸钇绿色荧光粉,研究了基质中Ce3+、Tb3+、Gd3+的发光以及它们之间的相互作用.该基质中存在Ce3+→Tb3+、Gd3+→Tb3+的能量传递,以及Ce3+和Gd3+之间的竞争吸收和独自发射.在铈、铽共激活的硼磷酸钇体系中掺入钆后,Ce3+的发射以及Tb3+的5D4→7FJ和5D3→7FJ的发射均增强,但总的效果是Gd3+阻碍了Ce3+→Tb3+的能量传递.基质中钇全部被钆代替后,荧光粉的发光亮度增加,光纯度也较好,发光色坐标X值稍变小.

关键词: 硼磷酸钇 , 发射光谱 , 激发光谱 , 能量传递

La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd的发光研究

丁士进 , 张卫 , 徐宝庆 , 王季陶

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.01.005

以BPO4和稀土氧化物为原料制备了铈、铽、钆共掺杂的硼磷酸镧绿色荧光粉,研究了基质中Gd3+、Ce3+、Tb3+的发光特性及它们之间的相互作用。在该基质中存在Ce3+→Gd3+、Gd3+→Tb3+、Ce3+→Tb3+的能量传递;当钆加入到铈、铽共掺杂的硼磷酸镧基质中会导致铈离子的发射减弱,铽离子5D4→7FJ的发射显著增强,而5D3→7FJ的发射没有明显变化,故有利于提高荧光粉的发光强度和绿色发射纯度。用硼磷酸钆作基质比用硼磷酸镧更能提高荧光粉的发光强度、发光纯度以及发光色坐标x的值,所以La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd和Gd(BO3,PO4):Ce,Tb均是理想的绿色发射材料。

关键词: La(BO3,PO4):Ce,Tb,Gd , 磷光体 , 激发光谱 , 发射光谱 , 能量传递

PECVD法淀积氟碳掺杂的氧化硅薄膜表征

丁士进 , 张庆全 , 张卫 , 王季陶

无机材料学报

以正硅酸乙酯(TEOS)和八氟环丁烷(C4F8)为原料,采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备了氟碳掺杂的氧化硅薄膜(SiCOF).样品的X射线光电子能谱(XPS)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析表明薄膜中含有Si-F、Si-O、C-F、C-CF、CF2等构型.刚淀积的薄膜的折射率约为1.40.对暴露在空气中以及在不同温度下退火后薄膜的折射率做了测量,并对其变化机理进行了讨论,同时表明了理想的淀积温度应是300℃.

关键词: 等离子体增强化学气相淀积 , SiCOF film , XPS , FTIR , refractive index

激活温度对C-H体系低压金刚石生长条件的影响

刘志杰 , 张卫 , 万永中 , 王季陶

无机材料学报

本文根据非平衡热力学耦合模型计算了不同激活温度下的金刚石生长相图,研究了不同激活温度下金刚石生长区的变化.激活温度升高,金刚石生长区变大,有利于生长金刚石.对干不同的衬底温度,随激活温度的升高,金刚石生长区的变化也有所不同.

关键词: 激活温度 , diamond , C-H system , phase diagram

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