河北省新型薄膜材料重点实验室

1、河北省新型薄膜材料重点实验室开放课题申请表申 请 人孟旭东合 作 者 甄聪棉申请类别普通课题申请日期2009-5-14姓名孟旭东出生年月日1981.1学历及职称本科助教专业凝聚态物理单位及通讯地址河北北方学院物理系075000电 题 名 称氮化硅碳薄膜的制备与特性研究计划开题时间 从 2009年9月 到2011年9月开放课题经费申请1. 自带经费 0万元3.实验室资助 1 万元研究开发内容和目标采用反应射频磁控溅射方法在多种衬底上制备SiCN薄膜材料，对薄膜样品的结构、表面形貌、光学和电学性能进行表征，从理论和实验两方面深入研究薄膜的结构以及Si、C、N等原子在薄膜中

2、的键合方式与材料特性之间的内在联系，探索总结最佳工艺条件和处理工艺，最终获得高质量的SiCN薄膜材料，并进行初步的实用化探索研究，为以后的进一步实际应用研究打下良好的基础。具体内容如下：（a）SiCN薄膜材料生长：采用反应射频磁控溅射方法制备出SiCN薄膜材料，观察和总结实验中各参量（如射频功率、衬底负偏压、氮气与氩气的流量比率和衬底温度、退火温度等）对SiCN薄膜沉积速率及结构、硬度等的影响，预期实现SiCN薄膜中硬质相的择优生长，总结出采用本技术所必需的最佳工艺条件。 （b）SiCN薄膜材料表征：通过对SiCN薄膜样品使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM

3、)、傅立叶变换红外吸收谱(FTIR)、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）、光致发光(PL)等分析测试手段，对SiCN薄膜的显微结构、化学成分、原子间化学结合状态以及发光等性能进行合理表征，并观察和总结各实验参量对上述性质的影响，从而进一步组合和优化各项制备工艺参数。 （c）SiCN成相机理研究：作为三元化合物薄膜材料，SiCN具有众多特性不一的物相，探讨这些相的形成机理和相互间的关系以及实验参量对各种相的影响，为得到高质量的实用化的SiCN薄膜提供帮助，在此基础上进一步从理论上加以物理研究。研究方法和技术路线采用反应射频磁控溅射技术用高纯碳化硅作靶或碳硅复合靶，以氮气作为反应气

4、体，以氩气作为溅射气体，在单晶硅、玻璃、石英等多种衬底上生长SiCN薄膜。采用多种分析测试手段研究薄膜的结构、形貌和性质。探测成膜条件对形成不同物相的影响，得到高质量的SiCN薄膜。研究计划和预期结果研究计划1、2009.9-2010.9 在制备上初步综合调整各个工艺参数，成功制备出SiCN薄膜，并对制备出的薄膜进行初步检测。2、2010.9-2011.9 优化选择出最佳工艺参数，试图从实验和理论两方面解释工艺参数对SiCN薄膜的成分、结构、表面形貌、光学和电学等各种特性的影响，以期实现SiCN薄膜的择优生长。 预期结果选择出最佳工艺参数，制备高质量的SiCN薄膜材料,实现SiCN薄膜的择优生长。为以后的进一步实际应用研究打下良好的基础。研究成果主要以学术论文的形式发表，预期在国内重要学术刊物上发表论文1-2篇。推荐人意见（副教授以下申请人需填写此