Cu-Si(100)體系的擴(kuò)散和界面反應(yīng).pdf

1、本論文利用RBS和XRD研究了在退火前后常規(guī)磁控濺射和離化團(tuán)簇束沉積Cu薄膜和Si(100)襯底之間的擴(kuò)散和界面反應(yīng)。利用反應(yīng)擴(kuò)散理論及硅化物的生長(zhǎng)理論對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，并結(jié)合定性研究對(duì)擴(kuò)散系數(shù)做了估算。 本工作得到了以下幾個(gè)有意義的結(jié)果： (1).對(duì)于磁控濺射方法沉積Cu/Si(100)體系，未退火時(shí)Cu/Si之間沒有擴(kuò)散發(fā)生，當(dāng)230℃退火時(shí)產(chǎn)生了明顯的擴(kuò)散。隨著退火溫度的增加，擴(kuò)散更強(qiáng)。未退火時(shí)，沒有銅硅化合物

2、生成。230℃退火時(shí)有Cu3Si化合物生成。隨著退火溫度的增加Cu3Si一直為主要的銅硅化合物相。Cu(200)在Si(100)襯底上呈現(xiàn)擇優(yōu)生長(zhǎng)。 (2).對(duì)于中性團(tuán)簇束沉積的Cu/Si(100)體系，在未退火時(shí)就出現(xiàn)了明顯的Cu/Si擴(kuò)散。隨著退火溫度的升高，擴(kuò)散越明顯。在未退火時(shí)生成了Cu3Si化合物，隨著退火溫度的增加Cu3Si相在450℃退火時(shí)消失，轉(zhuǎn)化成為Cu15Si4。 (3).對(duì)離化(Va=0kV)團(tuán)簇束

3、沉積的Cu/Si(100)體系，在未退火時(shí)有擴(kuò)散發(fā)生，隨著退火溫度升高，擴(kuò)散變強(qiáng)。未退火時(shí)，有化合物Cu3Si生成；450℃退火，形成了新的化合物Cu15Si4相；500℃和600℃退火的XRD譜中Cu15Si4成為主要的Cu和Si的化合物相。 (4).離化團(tuán)簇束在加速電壓為Va=1 kV和5kv沉積的Cu/Si(100)薄膜樣品，未退火時(shí)就發(fā)生了擴(kuò)散，Va=3kV時(shí)沉積的樣品在退火溫度500℃時(shí)才有明顯的擴(kuò)散發(fā)生。隨著退火溫度