河北省新型薄膜材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

1、河北省新型薄膜材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xué)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(xué)院物理系075000電 題 名 稱氮化硅碳薄膜的制備與特性研究計(jì)劃開題時(shí)間 從 2009年9月 到2011年9月開放課題經(jīng)費(fèi)申請1. 自帶經(jīng)費(fèi) 0萬元3.實(shí)驗(yàn)室資助 1 萬元研究開發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)采用反應(yīng)射頻磁控濺射方法在多種襯底上制備SiCN薄膜材料，對(duì)薄膜樣品的結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)和電學(xué)性能進(jìn)行表征，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面深入研究薄膜的結(jié)構(gòu)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(nèi)在聯(lián)系，探索總結(jié)最佳工藝條件和處理工藝，最終獲得高質(zhì)量的SiCN薄膜材料，并進(jìn)行初步的實(shí)用化探索研究，為以后的進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用研究打下良好的基礎(chǔ)。具體內(nèi)容如下：（a）SiCN薄膜材料生長：采用反應(yīng)射頻磁控濺射方法制備出SiCN薄膜材料，觀察和總結(jié)實(shí)驗(yàn)中各參量（如射頻功率、襯底負(fù)偏壓、氮?dú)馀c氬氣的流量比率和襯底溫度、退火溫度等）對(duì)SiCN薄膜沉積速率及結(jié)構(gòu)、硬度等的影響，預(yù)期實(shí)現(xiàn)SiCN薄膜中硬質(zhì)相的擇優(yōu)生長，總結(jié)出采用本技術(shù)所必需的最佳工藝條件。 （b）SiCN薄膜材料表征：通過對(duì)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(duì)SiCN薄膜的顯微結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、原子間化學(xué)結(jié)合狀態(tài)以及發(fā)光等性能進(jìn)行合理表征，并觀察和總結(jié)各實(shí)驗(yàn)參量對(duì)上述性質(zhì)的影響，從而進(jìn)一步組合和優(yōu)化各項(xiàng)制備工藝參數(shù)。 （c）SiCN成相機(jī)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(jī)理和相互間的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)參量對(duì)各種相的影響，為得到高質(zhì)量的實(shí)用化的SiCN薄膜提供幫助，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步從理論上加以物理研究。研究方法和技術(shù)路線采用反應(yīng)射頻磁控濺射技術(shù)用高純碳化硅作靶或碳硅復(fù)合靶，以氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)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(jié)構(gòu)、形貌和性質(zhì)。探測成膜條件對(duì)形成不同物相的影響，得到高質(zhì)量的SiCN薄膜。研究計(jì)劃和預(yù)期結(jié)果研究計(jì)劃1、2009.9-2010.9 在制備上初步綜合調(diào)整各個(gè)工藝參數(shù)，成功制備出SiCN薄膜，并對(duì)制備出的薄膜進(jìn)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(shí)驗(yàn)和理論兩方面解釋工藝參數(shù)對(duì)SiCN薄膜的成分、結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)和電學(xué)等各種特性的影響，以期實(shí)現(xiàn)SiCN薄膜的擇優(yōu)生長。 預(yù)期結(jié)果選擇出最佳工藝參數(shù)，制備高質(zhì)量的SiCN薄膜材料,實(shí)現(xiàn)SiCN薄膜的擇優(yōu)生長。為以后的進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用研究打下良好的基礎(chǔ)。研究成果主要以學(xué)術(shù)論文的形式發(fā)表，預(yù)期在國內(nèi)重要學(xué)術(shù)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