河北省新型薄膜材料重點實驗室

1、河北省新型薄膜材料重點實驗室開放課題申請表申 請 人孟旭東合 作 者 甄聰棉申請類別普通課題申請日期2009-5-14姓名孟旭東出生年月日1981.1學歷及職稱本科助教專業(yè)凝聚態(tài)物理單位及通訊地址河北北方學院物理系075000電 題 名 稱氮化硅碳薄膜的制備與特性研究計劃開題時間 從 2009年9月 到2011年9月開放課題經費申請1. 自帶經費 0萬元3.實驗室資助 1 萬元研究開發(fā)內容和目標采用反應射頻磁控濺射方法在多種襯底上制備SiCN薄膜材料，對薄膜樣品的結構、表面形貌、光學和電學性能進行表征，從理論和實驗兩方面深入研究薄膜的結構以及Si、C、N等原子在薄膜中

2、的鍵合方式與材料特性之間的內在聯(lián)系，探索總結最佳工藝條件和處理工藝，最終獲得高質量的SiCN薄膜材料，并進行初步的實用化探索研究，為以后的進一步實際應用研究打下良好的基礎。具體內容如下：（a）SiCN薄膜材料生長：采用反應射頻磁控濺射方法制備出SiCN薄膜材料，觀察和總結實驗中各參量（如射頻功率、襯底負偏壓、氮氣與氬氣的流量比率和襯底溫度、退火溫度等）對SiCN薄膜沉積速率及結構、硬度等的影響，預期實現(xiàn)SiCN薄膜中硬質相的擇優(yōu)生長，總結出采用本技術所必需的最佳工藝條件。 （b）SiCN薄膜材料表征：通過對SiCN薄膜樣品使用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM

3、)、傅立葉變換紅外吸收譜(FTIR)、X射線光電子能譜（XPS）、拉曼光譜（Raman）、光致發(fā)光(PL)等分析測試手段，對SiCN薄膜的顯微結構、化學成分、原子間化學結合狀態(tài)以及發(fā)光等性能進行合理表征，并觀察和總結各實驗參量對上述性質的影響，從而進一步組合和優(yōu)化各項制備工藝參數(shù)。 （c）SiCN成相機理研究：作為三元化合物薄膜材料，SiCN具有眾多特性不一的物相，探討這些相的形成機理和相互間的關系以及實驗參量對各種相的影響，為得到高質量的實用化的SiCN薄膜提供幫助，在此基礎上進一步從理論上加以物理研究。研究方法和技術路線采用反應射頻磁控濺射技術用高純碳化硅作靶或碳硅復合靶，以氮氣作為反應氣

4、體，以氬氣作為濺射氣體，在單晶硅、玻璃、石英等多種襯底上生長SiCN薄膜。采用多種分析測試手段研究薄膜的結構、形貌和性質。探測成膜條件對形成不同物相的影響，得到高質量的SiCN薄膜。研究計劃和預期結果研究計劃1、2009.9-2010.9 在制備上初步綜合調整各個工藝參數(shù)，成功制備出SiCN薄膜，并對制備出的薄膜進行初步檢測。2、2010.9-2011.9 優(yōu)化選擇出最佳工藝參數(shù)，試圖從實驗和理論兩方面解釋工藝參數(shù)對SiCN薄膜的成分、結構、表面形貌、光學和電學等各種特性的影響，以期實現(xiàn)SiCN薄膜的擇優(yōu)生長。 預期結果選擇出最佳工藝參數(shù)，制備高質量的SiCN薄膜材料,實現(xiàn)SiCN薄膜的擇優(yōu)生長。為以后的進一步實際應用研究打下良好的基礎。研究成果主要以學術論文的形式發(fā)表，預期在國內重要學術刊物上發(fā)表論文1-2篇。推薦人意見（副教授以下申請人需填寫此