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《硅基氮化鋁薄膜的AFM和XPS分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第29卷第6期壓電與聲光Vol.29No.62007年12月PIEZOELECTECTRICS&ACOUSTOOPTICSDec.2007文章編號(hào):10042474(2007)06072303硅基氮化鋁薄膜的AFM和XPS分析劉文,王質(zhì)武,楊清斗,衛(wèi)靜婷(深圳大學(xué)光電子學(xué)研究所,廣東省光電子器件與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,光電子器件與系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東深圳518060)摘要:在Si(111)基底上利用直流磁控濺射系統(tǒng)沉積氮化鋁(AlN)薄膜,X射線衍射分析薄膜結(jié)構(gòu)和取向,原子力顯微鏡分析薄膜表面形貌,X射線光電子能譜分析薄膜的元素化學(xué)價(jià)態(tài)和
2、組分。結(jié)果表明,生長(zhǎng)的AlN薄膜具有良好的(100)擇優(yōu)取向,其半峰寬為0.3。薄膜表面粗糙度為0.23nm,表面均方根粗糙度為0.30nm,z軸方向最高突起約3.25nm。薄膜表面組分為Al、N、O、C元素,其中C、O主要以物理吸附方式存在于薄膜表面,而Al、N元素的存在方式主要是AlN化合物,深度剝蝕分析表明獲得的AlN薄膜接近其化學(xué)計(jì)量比。關(guān)鍵詞:氮化鋁;直流磁控濺射;原子力顯微鏡;X射線光電子能譜;化學(xué)計(jì)量比中圖分類號(hào):O484文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AAFMandXPSAnalysisoftheAlNThinFilmontheSiSubstrateLIUWen
3、,WANGZhiwu,YANGQingdou,WEIJingting(InstituteofOptoelectronics,ShenzhenUniversity,KeyLab.ofOptoelectronicDevicesandSystems,GuangdongProvice,KeyLab.ofOptoelectronicDevicesandSystems,MinistryofEducation,Shenzhen518060,China)Abstract:AluminumnitridethinfilmhasbeendepositedonSi(111)subs
4、tratebyusingaDCmagnetronsputteringsystem.ThecrystallinestructureandorientationoftheAlNfilmwerestudiedbyXraydiffraction(XRD).Surfacemorphologyofthefilmwasobservedbyatomicforcemicroscopy(AFM).ThesurfacecompositionsandchemicalenvironmentsofthefilmwerecharacterizedbyXrayphotoelectronspec
5、troscopy(XPS).Thefilmshowsaexcellentpreferredorientationof(100)andits'FWHMis0.3.SurfaceroughnessparameterswereRa=0.23nm,RMS=0.30nmandRz=3.25nm.XPSdatashowthatAl、N、C、OelementswereexistedonthesurfaceoftheAlNfilm.C1sandO1sbindingenergyindicatethatthetwoelementsmainlyexistedbyphysicallyads
6、orbed.Al2pandN1sbindingenergyprovetheformationoftheAlNfilm.TheXPSdepthprofileanalysisindicatesthatthefilmpresentacompositionhighlyclosetoAlNstoichiometric.Keywords:aluminumnitride;DCmagnetronsputteringsystem;atomicforcemicroscopy;Xrayphotoelectronspectroscopy;stoichiometric近年來,氮化鋁(A
7、lN)作為寬能隙直接能帶結(jié)向、表面粗糙度小、理想化學(xué)計(jì)量比以及低氧的構(gòu)化合物半導(dǎo)體材料,由于其具有高熱導(dǎo)率、高擊穿AlN薄膜,在應(yīng)用中是有其重大意義的。本文采用電壓、高硬度、優(yōu)良的壓電特性、高聲表面波(SAW)直流磁控反應(yīng)濺射法,在Si(111)襯底上制備AlN傳播速度和化學(xué)穩(wěn)定性,在表(體)聲波器件、發(fā)光器薄膜,結(jié)合X射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡[12]件和電子器件封裝等方面具有很好的應(yīng)用前景。(AFM)和X射線光電子能譜(XPS)等對(duì)AlN薄膜AlN薄膜材料作為SAW器件的應(yīng)用,要求具有盡進(jìn)行了分析和討論?？赡芨叩?100)取向,良好的
