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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2010-08-01

Journal:物理化学学报

Included Journals:SCIE、PKU、ISTIC、CSCD

Volume:26

Issue:8

Page Number:2311-2316

ISSN No.:1000-6818

Key Words:等离子体增强磁控溅射;a-Si1-xCx:H薄膜;FF-IR;化学结构;硬度;成膜机理

Abstract:以CH4和Ar工作气体,单晶硅为溅射靶,通过微波电子回旋共振(MW-ECR)等离子体增强非平衡磁控溅射方法在不同的CH4流量和沉积温度下制备了a-Si1-xCx:H薄膜.利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,X光电子能谱(XPS)和纳米硬度仪等表征方法研究不同沉积参数下薄膜的化学结构、化学配比和硬度的变化.结果表明:室温(25℃)下随CH4流量由5 cm3·min-1增加到46 cm3·min-1(标准状态)时,薄膜中Si-CH2键,C-H键含量逐渐增加,Si-H键变化不明显;膜中C原子百分比由28%增至76%,Si原子百分比由62%降至19%.当CH4流量为15 cm3·min-1时,随沉积温度的升高,薄膜中Si和C原子百分比含量分别为52%和43%,且基本保持不变;膜中Si-H键和C-H键转化为Si-C键,薄膜的显微硬度显著提高,在沉积温度为600℃时达到29.7 GPa.根据分析结果,提出了室温和高温下a-Si1-xCx:H薄膜生长模型.