中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5页 |
第1章 绪论 | 第11-31页 |
1.1 SiC的结构特性 | 第12-14页 |
1.2 Si的典型性质 | 第14-15页 |
1.3 SiC的应用 | 第15-18页 |
1.3.1 SiC高温结构材料的应用 | 第16-17页 |
1.3.2 SiC集成电路 | 第17-18页 |
1.3.2.1 运算放大器 | 第17页 |
1.3.2.2 SiC加速度计 | 第17页 |
1.3.2.3 SiC电子器件 | 第17-18页 |
1.4 SiC的晶体与薄膜制备方法 | 第18-21页 |
1.5 SiC薄膜的表征方法 | 第21-24页 |
1.5.1 傅立叶红外光谱(FTIR) | 第21-22页 |
1.5.2 拉曼光谱 | 第22页 |
1.5.3 X射线光电子能谱(XPS) | 第22页 |
1.5.4 X射线衍射谱(XRD) | 第22-23页 |
1.5.5 各种电镜(TEM、RHEED、SEM、STM)和原子力显微镜(AFM) | 第23-24页 |
1.6 主要面临的问题 | 第24-25页 |
1.7 SiC薄膜低温生长的研究现状 | 第25-26页 |
1.8 本论文工作的主要内容 | 第26-27页 |
参考文献 | 第27-31页 |
第2章 PECVD低温沉积β—SiC薄膜 | 第31-68页 |
2.1 PECVD的工作原理 | 第31-35页 |
2.1.1 等离子体的概念 | 第32页 |
2.1.2 产生等离子体的方法 | 第32页 |
2.1.3 等离子体的判据 | 第32-33页 |
2.1.4 PECVD的特点和应用 | 第33-34页 |
2.1.5 射频PECVD | 第34-35页 |
2.2 PECVD制备SiC薄膜的工艺参数研究 | 第35-47页 |
2.2.1 沉积系统结构示意图 | 第35-36页 |
2.2.2 衬底预处理 | 第36页 |
2.2.3 样品制备 | 第36页 |
2.2.4 结果与讨论 | 第36-47页 |
2.2.4.1 衬底温度的改变对制备SiC薄膜的影响 | 第36-41页 |
2.2.4.2 气体比例和流量的变化对制备SiC薄膜的影响 | 第41-45页 |
2.2.4.3 射频功率的改变对制备SiC薄膜的影响 | 第45-47页 |
2.3 低温生长β—SiC薄膜的研究 | 第47-58页 |
2.3.1 低温生长中工作气压的变化 | 第47-50页 |
2.3.2 低温生长中氢气比例的变化 | 第50-53页 |
2.3.3 低温生长中沉积时间的变化 | 第53-58页 |
2.4 β—SiC薄膜低温生长机理探讨 | 第58-65页 |
2.4.1 β—SiC薄膜PECVD生长的气体动力学探讨 | 第58-61页 |
2.4.2 β—SiC薄膜PECVD生长的热力学探讨 | 第61-65页 |
2.5 小结 | 第65-66页 |
参考文献 | 第66-68页 |
第3章 Cat-CVD低温沉积β—SiC薄膜 | 第68-92页 |
3.1 触媒化学气相沉积(Cat-CVD)法 | 第68-71页 |
3.1.1 Cat-CVD法发展历史 | 第68页 |
3.1.2 Cat-CVD法沉积特性 | 第68-69页 |
3.1.3 Cat-CVD技术亟待解决的问题 | 第69页 |
3.1.3.1 Cat—CVD的模拟计算 | 第69页 |
3.1.3.2 Cat-CVD的低温生长特性研究 | 第69页 |
3.1.4 Cat-CVD法制备β—SiC薄膜模型 | 第69-71页 |
3.2 Cat-CVD制备β—SiC薄膜的参数影响 | 第71-84页 |
3.2.1 沉积系统结构示意图 | 第71页 |
3.2.2 试验方法 | 第71-72页 |
3.2.2.1 钨丝预处理 | 第71页 |
3.2.2.2 实验条件 | 第71-72页 |
3.2.3 结果与讨论 | 第72-84页 |
3.2.3.1 衬底到热丝距离的影响 | 第72-75页 |
3.2.3.2 钨丝温度的影响 | 第75-78页 |
3.2.3.3 气体比例的影响 | 第78-79页 |
3.2.3.4 工作气压的影响 | 第79-82页 |
3.2.3.5 氢气比例的影响 | 第82-84页 |
3.3 碳化过渡层对低温沉积β—SiC薄膜的影响 | 第84-86页 |
3.3.1 实验方法 | 第84页 |
3.3.2 结果与讨论 | 第84-86页 |
3.4 Cat-CVD法低温生长β—SiC薄膜机理探讨 | 第86-89页 |
3.5 小结 | 第89-90页 |
参考文献 | 第90-92页 |
第4章 射频磁控溅射低温制备β—SiC薄膜 | 第92-103页 |
4.1 射频磁控溅射基本原理及优点 | 第92-93页 |
4.1.1 射频磁控溅射原理 | 第92页 |
4.1.2 射频磁控溅射的优点 | 第92-93页 |
4.2 射频磁控溅射制备β—SiC薄膜的影响参数 | 第93-98页 |
4.2.1 射频磁控溅射系统 | 第93-94页 |
4.2.2 衬底预溅射 | 第94页 |
4.2.3 样品的制备 | 第94页 |
4.2.4 结果与讨论 | 第94-98页 |
4.2.4.1 射频功率对制备β—SiC薄膜的影响 | 第94-95页 |
4.2.4.2 工作气压对制备β—SiC薄膜的影响 | 第95-96页 |
4.2.4.3 衬底温度对制备β—SiC薄膜的影响 | 第96-98页 |
4.3 室温制备β—SiC薄膜 | 第98-101页 |
4.3.1 实验方法 | 第98页 |
4.3.2 结果与讨论 | 第98-101页 |
4.4 小结 | 第101-102页 |
参考文献 | 第102-103页 |
第5章 衬底负偏压对β—SiC低温生长的影响 | 第103-120页 |
5.1 衬底附偏压的理论分析 | 第103-107页 |
5.1.1 衬底负偏压对反应活性离子数目的影响 | 第103-104页 |
5.1.2 离子轰击对衬底表面形貌和β—SiC形核阈值能的影响 | 第104-105页 |
5.1.3 负偏压增强离子在衬底表面的扩散 | 第105-107页 |
5.2 低温沉积β—SiC薄膜过程中衬底负偏压的作用 | 第107-115页 |
5.2.1 实验条件 | 第107页 |
5.2.2 结果与讨论 | 第107-115页 |
5.2.2.1 衬底负偏压抑制薄膜中氧化物的形成 | 第107-110页 |
5.2.2.2 衬底负偏压作用下的低温生长 | 第110-112页 |
5.2.2.3 分步偏压法提高沉积β—SiC薄膜的质量 | 第112-115页 |
5.3 衬底负偏压对纳米β—SiC薄膜制备的影响 | 第115-118页 |
5.3.1 实验方法 | 第115页 |
5.3.2 结果与讨论 | 第115-118页 |
5.4 小结 | 第118-119页 |
参考文献 | 第119-120页 |
第6章 β—SiC薄膜的场发射研究 | 第120-128页 |
6.1 半导体场发射理论 | 第120-125页 |
6.1.1 Fowler-Nordheim理论 | 第120-121页 |
6.1.2 半导体场发射理论 | 第121-122页 |
6.1.3 β—SiC场发射理论模拟特性 | 第122-125页 |
6.1.3.1 β—SiC的热场发射特性 | 第122-124页 |
6.1.3.2 β—SiC的阈值电压 | 第124-125页 |
6.2 低温β—SiC薄膜的场电子发射特性 | 第125-126页 |
6.3 小结 | 第126-127页 |
参考文献 | 第127-128页 |
第7章 结论与展望 | 第128-132页 |
7.1 结论 | 第128-129页 |
7.2 研究结果的意义 | 第129-131页 |
参考文献 | 第131-132页 |
攻读博士学位期间所发表的学术论文 | 第132-134页 |
致谢 | 第134-135页 |
个人简历 | 第135页 |