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基于磁控溅射的Si衬底上SiC纳米薄膜的制备研究开题报告

 2020-04-12 08:48:09  

1. 研究目的与意义(文献综述)

近20年来,薄膜科学发展迅速,在制备技术、分析方法、结构观察和形成机理等方面的研究都取得了很大的进展。

薄膜是一种物质形态,其膜材十分广泛,单质元素、化合物或复合物,无机材料或有机材料均可制作薄膜。

其中无机薄膜的开发和应用更是日新月异,十分引人注目。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容
碳化硅(Silicon Carbide,SiC)是一种宽禁带的半导体材料,具有低密度、高硬度、高热导率、高击穿电场强度、高载流子饱和漂移速度、高抗热震性,优异的抗氧化性能等优点。基于SiC的半导体器件是未来高功率,超高工作温度的半导体器件的首选材料之一。本论文将采用磁控溅射(Magnetron Sputtering,MS)制备技术,在Si衬底上沉积SiC纳米薄膜,并对SiC薄膜的结晶性,沉积速率,微观形貌进行研究。
2.2 目标
将SiC薄膜沉积在Si(111)表面,研究磁控溅射各参数对薄膜生长的影响,并对SiC薄膜的晶体结构,微观形貌等进行测试研究。。
2.3 技术方案
此制备实验具体步骤为:
(1)将Si(111)放在石英管纯度为99.999%的氮气保护加热,自然,退火至室温后取出,放在无水丙酮中超声震荡15-30分钟,取出烘干,然后放在去离子水中清洗,放在100-300℃的炉子中烘干,将处理过的Si(111)分散放置真空室的固定架上,将纯度大于95%的SiC靶安装在真空室内的磁控溅射源上,调节靶头与连接轴,使靶头与水平面之间的角度为45°,关闭真空室;
(2)抽真空,使真空室内的真空度为1×10-3Pa-5×10-4Pa,达到高真空状态;
(3)在高真空状态下的真空室内通入纯度为99.999%的Ar,使真空室气压为0.2-10Pa,打开射频电源,溅射0.25-3小时;
(4)溅射完成一面之后,在Si(111)的另一面按照上面同样的方法溅射SiC纳米薄膜,得到表面具有均匀SiC纳米薄膜的Si(111)
总体制备实验流程如上所示,在制备获得镀有SiC纳米薄膜的Si(111)过程中对磁控溅射的各参数调整多次重复进行实验,观察薄膜生长情况,对SiC薄膜的结晶性,沉积速率,微观形貌跟踪分析。

3. 研究计划与安排

第1-4周:查阅相关文献资料;在明确毕业论文研究内容的基础上撰写并提交开题报告;
第5-6周:学习并掌握相关理论知识及仪器操作,论文开题;
第7-12周:进入毕业论文环节,撰写论文初稿;
第13-16周:修改并提交毕业论文;
第17周:毕业论文答辩。


4. 参考文献(12篇以上)

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