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本研究采用微波等离子体化学气相沉积方法以及He-N2-BF3-H2的混合气源系统在(100)取向的Si片上沉积出了高质量的六方氮化硼(hBN)薄膜。系统地研究了各种参数如气源组分、微波功率、工作气压、沉积时间等对氮化硼薄膜生长行为的影响。用透射电子显微镜(TEM)、阴极射线发光光谱、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外谱(FTIR)和拉曼光谱等手段对沉积薄膜进行了表征,根据测试结果系统研究了各沉积参数对hBN薄膜的表面形貌、生长速率、结晶度、发光性质及晶体结构特征等方面的影响规律。结果表明:1)本研究沉积的hBN薄膜具有特殊的结构特征,一般是由厚度在纳米量级的片层组成,片层表现为具有分支的立体结构,在大的片层上生长有众多尺寸更小的分支片层,分支片层垂直于主片层表面。主片层长度500~800nm,厚度10~25nm,分支片层长度100~400nm,厚度10~25nm。2)衬底材料预处理阶段的表面打磨可以促进hBN的表面形核,缩短形核时间,从而提高了整体生长速率。3) hBN薄膜的生长速率随反应气相中H2浓度的增加而提高,同时,结晶度有一定的改善。4)微波功率对hBN薄膜的生长有很大的影响。随着微波功率的增加hBN薄膜生长速率增大,结晶度提高。5)随着工作气压的增加,hBN薄膜的生长速率增加,在过低的压力下没有hBN产物的生成。过高的压力下薄膜结晶性有变差的趋向。6)沉积时间对薄膜结构的影响主要表现在生长的初始阶段。沉积1h的hBN薄膜片层结构明显小于2h以后的,2h以后片层尺寸变化不大,但薄膜的厚度增加。7)高分辨率的TEM图像分析表明:hBN薄膜的片层结构是由规则排列的六方晶面堆积而成的。8) hBN片层薄膜表现出优良的超疏水特性,与水的接触角大于150o。9)阴极发光测试表明所制备的hBN薄膜具有深紫外发光能力,发光峰以265nm为中心,分布于200~400nm之间。