工作参数对SiCN薄膜制备和性质的影响

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1、苏州大学学位论文独创性声明1749D3S本人郑重声明：提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个体和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：l兰；逛El期：弘f9．￡玷0IL▲■-■r}▲■IIrlJ●■—1{●_，，学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，既：学位论文著作权归属苏州大学。

2、本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情国学档，存和库进一丁作参数对SiCN薄膜制备和性质的影响中文摘要SiCN作为一种新型的第三代宽带隙半导体材料，以其较高的硬度、低摩擦系数、高温抗氧化性、良好的发光及场发射特性等物理化学特性，在微机械系统、光电子器件、平板显示器等诸多方面有很好的应用前景，引起人们越来越多的关注。本论文采用双离子束溅射沉积系统在Si(100)和石英基片上在不同的工作参数下成功的制备了SiCN薄膜，通过改变辅源工作气体中N2比例和辅源离子能量大小来改变工作参数，研究了工作参数

3、对SiCN薄膜结构、力学和光学性质的影响。实验中主离子源发射Ar+轰击高纯SiC靶，辅离子源发射时和矿，在衬底处反应生成SiCN薄膜。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶变换红外光谱(FT瓜)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、原子力显微镜(AFM)、纳米压痕等手段对制备的薄膜进行了表征和性质分析。实验结果表明：不同工作参数下制备的SiCN薄膜都呈非晶结构，薄膜中含有Si．C，Si．N，sp2C=C，sp2C=N，sp3C-N等多种化学键，组成了复杂的网络结构。不同辅源N2比例和辅源离子能量条件下制备的

4、薄膜的硬度不同，通过对薄膜结构的研究，认为有两个因素影响了薄膜硬度的变化：其一是薄膜表面粗糙度的不同引起了薄膜表面致密度的不同，其二是薄膜中类金刚石结构的sp3C．N键含量的变化。此外，本文还分析了薄膜在1000℃退火后的结构和光致发光性质。退火后观察到两个PL发光峰，发光中心分别位于410nm和468nm。410nm的紫光起源于Si．C阵列中的C团簇所产生的缺陷，468nm的蓝光起源于sp2C=C键。关键词：双离子束，SiCN薄膜，结构，纳米硬度，光致发光作者：洪波指导老师：吴雪梅诸葛兰剑英文摘要Influenceofprocessingpa

5、rampropertiesofSiCNAbstractSiliconcarbonnitride(SiCN)thinfilmisanewtypeofthirdgenerationwidebandgapsemiconductor．Duetoitshighhardness，lowfrictioncoefficient,anti-oxidationathightemperature，goodluminescenceandfieldemissionproperties，SiCNisproposedaSacandidateofapplicationsofm

6、icro-electro—mechanicalsystems，opto-electronicsandfiatpaneldisplays，andhasattractedmoreandmoreattention．Thinfilmsofsiliconcarbidenitride(SiC№wereprepairedonquartzandSi(100)substratesbydualionbeamsputteringtechnique．Influenceofprocessingparametersonthestructureandmechanicalan

7、dopticalpropertiesofSiCNfilmswasdiscussedadoptingvariousN2proportionandionbeamenergyoftheassistedionsource．Inourexperiment。ThemainionsourcesputteredAr+tothesinteredhigh—puritySiCtarget，whiletheassistedionsourceemittedArand旷tothesubstratesandSiCNfilmsweresynthesizedbyreaction

8、atthesubstrate．ThefilmswerecharacterizedbyX-Raydiffraction(XRD)，X-Rayphotoe