薄膜技术的论文

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1、薄膜技术在光电子器件中的应用【摘要】木文简要的分析了薄膜技术的进展原因，同时介绍其在光电子器件制造中常用的几种薄膜技术的原理和各自的特点。[Pickto】Thisarticleanalyzestheprogressoffilmtechnologybriefly,andintroducesitsreasonsinoptoelectronicdevices,whichisusedinmanufocturingofseveralfilmtechnologyprincipleandtheirrespect

2、ivecharacteristics.【关键词】薄膜原理应用光电子器件表面科学一、前言在高科技的今天，由于I古1体表面、表面效应和表面科学的研究取得了重大的成绩，这与表面分析方法和仪器的迅速发展及广泛应用时分不开的，使得表面分析方法迅速发展，同时加上真空技术的飞快发展共同推动了薄膜技术的应用。近年来，国内外正掀起“光电子学"和“光电子产业"的热潮，光电子技术已经在信息、能源、材料、航空航天、生命科学、环境科学和军事国防等诸多领域发挥着重要作用。光电子学是从上世纪七十年代，在光学、电子学及相关学科的

3、基础上发展起来的一门科学，光电子器件的小型化、多样化和性能的不断提高是光电子技术发展的重要标志，在这个发展过程中，薄膜技术功不可没。当固体或液体的一维线性尺度远远小于它的其它二维尺度时，我们将这样的固体或液体称为膜。一般将厚度大于lpm的膜称为厚膜，厚度小于lpm的膜称为薄膜，当然，这种划分具有一定的任意性。薄膜的研究和制备由来已久，但在早期，技术落后使得薄膜的重复性较差，其应用受到限制，仅用于抗腐蚀和制作镜面。自从制备薄膜的真空系统和各种表面分析技术有了长足的进步，以及其他先进工艺（如等离子体技

4、术）的发展，薄膜的应用开始了迅速的拓展。目前，在光电子器件屮，薄膜的使用非常普遍，它们屮大部分是化合物半导体材料，厚度低至纳米级。二、简要薄膜技术发展所谓表面科学通常是指固体最外层约1至10个原子层。厚度大约是几埃至几十埃。我们把研究表面现象的科学如表面科学、表面化学、表面物理化学等称为表面科学。它在各种热处理效应等功能上取得的进展推动了薄膜技术，在表面分析方法的迅速发展下。超真空技术的发展为表面科学的发展提供了重要的条件。为了排除气体分子对表面分析的干扰和影响，使得表面分析数据准确可靠，目前几乎

5、所有新型的表面分析仪器都要求在超真空条件下进行工作。近代超高真空系统的主要特点是【1】：几乎全部系统都是由不锈钢制成，取代了过去的玻璃系统。主要原因是玻璃不能承受高温。油扩散泵虽然仍在用，但己经逐渐被离子泵，升华泵等所取代。在超高真空测量方面，虽然用电离计，但由于种种原因已经被质谱真空计所代替，超高真空系统的残余气体分析愈来愈重要。所以现在在好多表面分析仪器的真空系统中都配置了残余气体分析装置一一四极滤质器。这些共同推动了薄膜技术飞快发展，加快其在光电子中的应用。三、薄膜制备技术薄膜制备方法多种多

6、样，总的说来可以分为两种——物理的和化学的。物理方法指在薄膜的制备过程中，原材料只发生物理的变化，而化学方法中，则要利用到一些化学反应才能得到薄膜。1•化学气相淀积法(CVD)目前光电子器件的制备中常用的化学方法主要有等离子体增强化学气相淀积(PECVD)和金属有机物化学气相淀积(MOCVD)o化学气相淀积是制备各种薄膜的常用方法，利用这一技术可以在各种基片上制备多种元素及化合物薄膜。传统的化学气相淀积一般需要在高温下进行，高温常常会使基片受到损坏，而等离子体增强化学气相淀积(PECVD)则能解决

7、这一问题。等离子体的基木作用是促进化学反应，等离子体中的电子的平均能量足以使人多数气体电离或分解。用电子动能代替热能，这就人人降低了薄膜制备环境的温度，采用PECVD技术，一般在1000°C以下。利用PECVD技术可以制备SiO2、Si3N4、非品Si:H、多品Si、SiC等介电和半导体膜，能够满足光电子器件的研发和制备对新型和优质材料的大量需求。金属有机物化学气相淀积(MOCVD)是利用有机金属热分解进行气相外延生长的先进技术，目前主要用于化合物半导体的薄膜气相生长，因此在以化合物半导体为主的光

8、电子器件的制备屮，它是一种常用的方法。利用MOCVD技术可以合成组分按任意比例组成的人工合成材料，薄膜厚度可以精确控制到原子级，从而可以很方便的得到各种薄膜结构型材料，如量子阱、超晶格等。这种技术使得量子阱结构在激光器和LED等器件中得到广泛的应用，大大提高了器件性能2.物理气相淀积(PVD)化学反应一般需要在高温下进行，基片所处的环境温度一般较高，这样也就同时限制了基片材料的选取。和对于化学气相淀积的这些局限性，物理气和淀积(PVD)则显示出其独有的优越性，它对淀积材料和基片材料