硅片氮?dú)庵苯拥膭?dòng)力學(xué)和機(jī)理研究.pdf

1、該文首先綜述了氮化硅的基本情況,詳細(xì)敘述了薄膜氮化硅的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用、制備方法和組織結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容,力求對(duì)氮化硅有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí).通過(guò)硅片在800℃到1200℃各個(gè)溫度和各種氮?dú)鈿夥障碌牡幚淼膶?shí)驗(yàn)結(jié)果,報(bào)道了不同與其他研究才的氮化條件,硅片在氮?dú)獗Ｗo(hù)的熱處理中的氮化條件為:高于1100℃的溫度和高純氮的氣氛條件,同時(shí)對(duì)該氮化硅薄膜進(jìn)行了金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子譜(XPS)、X射線能譜儀(

2、EDX)和抗氧化性等測(cè)試和分析.為研究硅片氮化動(dòng)力學(xué),在1100℃和1200℃的溫度下制備了從5分鐘到4小時(shí)的各個(gè)氮化時(shí)間的樣品,并采用了不同晶面取向的硅片和不同的硅片放置位置,用Filmetrics公司生產(chǎn)的F20型膜厚測(cè)量?jī)x測(cè)得各個(gè)樣品的厚度,得到了實(shí)際的氮化動(dòng)力學(xué)曲線和氮化薄膜的最終膜厚約為50納米,氮?dú)馇€較好地符合了氣固反應(yīng)類(lèi)型的動(dòng)力學(xué)曲線.并得到氮化與硅片晶面類(lèi)型無(wú)關(guān)和最終膜厚與擺放位置無(wú)關(guān)的結(jié)論.最后從宏觀和微觀角度建立氮

3、化的數(shù)學(xué)方程來(lái)分析討論氮化過(guò)程.同時(shí)該文用物理化學(xué)的原理討論了硅片氮?dú)庵苯拥臒崃W(xué)方程、氮化條件的理論根據(jù)和原子的自擴(kuò)散,從理論上證明隨溫度升高氮化加劇,氣氛純度越高氮化越容易的結(jié)論.從并分析了氮?dú)夂凸璺磻?yīng)各個(gè)階段的反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理,得到了氮?dú)獠豢赡苤苯臃纸鉃榈?而是通過(guò)化學(xué)吸附來(lái)實(shí)現(xiàn)的結(jié)論.該文最后研究了二氧化硅薄膜的氮?dú)庵苯拥?得到了二氧化硅氮?dú)庵苯拥牡瘲l件:高于1100℃的溫度和高純氮的氣氛條件.并用EDX和光學(xué)顯微