Các lớp phủ nitrua silicon được hình thành bằng kỹ thuật Lắng đọng Laser Khu vực Chọn lọc (SALD)

Lianchao Sun1, Leon L. Shaw1, Harris L. Marcus1
1Institute of Materials Science, The University of Connecticut, Storrs, USA

Tóm tắt

Tóm tắtTrong bài báo này, kỹ thuật Lắng đọng Laser Khu vực Chọn lọc (SALD) đã được sử dụng để lắng đọng vật liệu nitrua silicon từ pha khí. Tetrakis(dimethylamino)silane (TMS) và amoniac đã được chọn làm tiên tố cho silicon và nitơ tương ứng. Các ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý và tỷ lệ khí của TMS so với áp suất tổng (PTMS+ PNH3) lên lượng tương đối nitrua silicon và động học tăng trưởng đã được nghiên cứu. Hơn nữa, hình thái bề mặt và các đặc tính điện của các lớp lắng đọng cũng được kiểm tra. Kết quả cho thấy các vật liệu lắng đọng được chủ yếu cấu tạo từ các pha vô định hình và các mẫu đã xử lý nhiệt (ở 1500°C trong 8 giờ) bao gồm α-Si 3N4, α-SiC và β-SiC. Lượng αz-Si3N4giảm đi khi áp suất TMS tăng lên. Tốc độ tăng trưởng thể tích của các lớp lắng đọng cũng tăng theo áp suất TMS. Năng lượng kích hoạt rõ ràng cho các quá trình này được ước tính là 100 kJ/mol.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

13. Harrison S. and Marcus H. L. , submitted to J. of American Ceramic Society, (1998).

10.1021/j100196a041

5. Sun L. , Jakubenas K. J. , Crocker J. E. , Harrison S. , Shaw L. L. and Marcus H. L. , Solid Freeform Fabrication Proceedings, The University of Texas at Austin, 1997, 481–488

10.1126/science.270.5242.1644

1. Hampshire S. , “Engineering Properties of Nitrides, in Engineering Materials Handbook, Vol.4: Ceramic and Glass,” S. J. Schneieder, Ed. ASM International, 1991, pp804–811.

8. User's Manual, Bruker Analytical X-ray systems, Bruker AXS Co (Siemens Co.).

10.1126/science.267.5202.1274

7. Tompkins J. , Ph.D. Dissertation, The University of Texas at Austin, (1998).

10.1016/0022-0248(92)90293-R

10.1111/j.1151-2916.1967.tb15131.x

4. Crocker J. E. , Jakubenas K. J. , Harrion S. and Marcus H. L. , Solid Freeform Fabrication Proceedings, The University of Texas at Austin, 1997, 489–496.

10.1016/0022-0248(91)90290-L

Sun, 1998, Materials and Manufacturing Processes, 13