蓝宝石衬底上Si3N4膜系的制备工艺与性能研究
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-6页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 第1章 绪论 | 第9-21页 |
| 1．1 研究背景 | 第9-11页 |
| 1．2 影响蓝宝石高温强度的因素 | 第11-12页 |
| 1．2．1 晶体取向和测试温度 | 第11-12页 |
| 1．2．2 应力状态 | 第12页 |
| 1．2．3 表面缺陷 | 第12页 |
| 1．3 提高蓝宝石高温强度的途径 | 第12-14页 |
| 1．3．1 改善表面加工状态 | 第12页 |
| 1．3．2 热处理方法 | 第12-13页 |
| 1．3．3 掺杂方法 | 第13页 |
| 1．3．4 加垫片 | 第13页 |
| 1．3．5 镀膜方法 | 第13-14页 |
| 1．4 氮化硅薄膜的制备方法 | 第14-17页 |
| 1．4．1 物理气相沉积(PVD)法 | 第14-15页 |
| 1．4．2 化学气相沉积(CVD)法 | 第15-16页 |
| 1．4．3 直接氮化法 | 第16-17页 |
| 1．5 氮化硅薄膜的性能 | 第17-19页 |
| 1．5．1 光电性能 | 第17-18页 |
| 1．5．2 化学稳定性和钝化性能 | 第18页 |
| 1．5．3 热稳定性和抗高温氧化性 | 第18-19页 |
| 1．5．4 力学性能 | 第19页 |
| 1．6 本文的主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第2章 膜系设计与分析 | 第21-32页 |
| 2．1 膜系设计的基本理论 | 第21-26页 |
| 2．1．1 膜系设计的一般原理 | 第21-23页 |
| 2．1．2 膜系评价函数 | 第23页 |
| 2．1．3 最优化方法 | 第23-25页 |
| 2．1．4 增透保护膜系设计 | 第25-26页 |
| 2．2 膜系设计的实现 | 第26页 |
| 2．3 膜系设计的结果 | 第26-29页 |
| 2．4 膜系结构评价 | 第29-31页 |
| 2．4．1 膜系敏感因子分析 | 第29-30页 |
| 2．4．2 膜系结构偏差分析 | 第30-31页 |
| 2．5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 工艺实验方法和内容 | 第32-47页 |
| 3．1 射频磁控反应溅射镀膜的基本原理 | 第32-37页 |
| 3．1．1 溅射镀膜 | 第32-33页 |
| 3．1．2 射频溅射 | 第33-34页 |
| 3．1．3 磁控溅射 | 第34-36页 |
| 3．1．4 反应溅射 | 第36-37页 |
| 3．2 试验装置 | 第37-38页 |
| 3．3 基本工艺参数的选择 | 第38-41页 |
| 3．3．1 基本工艺参数 | 第38-40页 |
| 3．3．2 工艺参数的选择 | 第40-41页 |
| 3．4 工艺流程 | 第41页 |
| 3．5 薄膜的分析检测 | 第41-46页 |
| 3．5．1 厚度的测量 | 第41-43页 |
| 3．5．2 成分分析 | 第43页 |
| 3．5．3 结构分析 | 第43-44页 |
| 3．5．4 硬度的测量 | 第44页 |
| 3．5．5 红外光学性能的测量 | 第44-46页 |
| 3．6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 实验结果与分析 | 第47-72页 |
| 4．1 Si_3N_4薄膜形成的工艺条件 | 第47页 |
| 4．2 工艺参数对沉积速率的影响规律 | 第47-55页 |
| 4．2．1 气体流量比对薄膜沉积速率的影响 | 第47-51页 |
| 4．2．2 射频功率对薄膜沉积速率的影响 | 第51-52页 |
| 4．2．3 靶基距对薄膜沉积速率的影响 | 第52-53页 |
| 4．2．4 衬底温度对薄膜沉积速率的影响 | 第53-54页 |
| 4．2．5 溅射气压对薄膜沉积速率的影响 | 第54-55页 |
| 4．3 正交试验设计分析 | 第55-57页 |
| 4．4 工艺参数对红外光谱的影响 | 第57-61页 |
| 4．4．1 溅射气压对红外光谱的影响 | 第57-58页 |
| 4．4．2 衬底温度对红外光谱的影响 | 第58-59页 |
| 4．4．3 气体流量比对红外光谱的影响 | 第59页 |
| 4．4．4 射频功率对红外光谱的影响 | 第59-61页 |
| 4．5 靶面氮化反应的分析 | 第61-63页 |
| 4．6 Si_3N_4薄膜的成分 | 第63-65页 |
| 4．7 Si_3N_4薄膜的结构 | 第65-66页 |
| 4．8 镀膜后蓝宝石的红外光学和力学性能 | 第66-70页 |
| 4．8．1 光学性能 | 第66-68页 |
| 4．8．2 力学性能 | 第68-70页 |
| 4．9 本章小结 | 第70-72页 |
| 结论 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
