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真空 2001年第3期38卷 16-19页

作者：何乐年徐进王德苗浙江大学信息与电子工程学系

在氧气和氩气的混合气体中 ,在没有额外加热的条件下用反应射频 (RF)溅射硅靶制备了非晶氧化硅(a- Si O2 )薄膜 ,并测试分析了薄膜的结构和电特性与 O2 / Ar流量比的关系。当固定氩气流量 ,改变氧气流量时 ,薄膜沉积速率先急剧减少 ,再... 详细信息

在氧气和氩气的混合气体中 ,在没有额外加热的条件下用反应射频 (RF)溅射硅靶制备了非晶氧化硅(a- Si O2 )薄膜 ,并测试分析了薄膜的结构和电特性与 O2 / Ar流量比的关系。当固定氩气流量 ,改变氧气流量时 ,薄膜沉积速率先急剧减少 ,再增大 ,然后又减少。当 O2 / Ar≥ 0 .0 75时 ,得到满足化学配比的氧化硅薄膜。并且 ,随着 O2 / Ar流量比的增大 ,薄膜的电阻、电场击穿强度都有所增大 ,而在 HF缓冲溶液 (BHF)中的腐蚀速率下降。所有的样品中无明显的 H- OH水分子的红外吸收峰。比较发现反应射频 (RF)磁控溅射法制备的a- Si O2 薄膜具有良好的致密性和绝缘性。

关键词：反应RF磁控溅射 BHF腐蚀速度电阻率非晶氧化硅薄膜制备性能

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PECVD非晶SiO_x∶H薄膜的Si—O—Si键红外吸收特性研究

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真空科学与技术 2001年第1期21卷 60-63页

作者：何乐年浙江大学信息与电子工程学系杭州310027

用傅里叶红外光谱 (FT -IR)测试分析了等离子体化学气相沉积法沉积的非晶SiOx∶H(0≤x≤ 2 0 )薄膜中的Si—O—Si伸缩振动模与氧含量x的关系。Si—O—Si伸缩振动模在 10 0 0和 115 0cm-1有两个吸收峰。 10 0 0和 115 0cm-1吸收带的积... 详细信息

用傅里叶红外光谱 (FT -IR)测试分析了等离子体化学气相沉积法沉积的非晶SiOx∶H(0≤x≤ 2 0 )薄膜中的Si—O—Si伸缩振动模与氧含量x的关系。Si—O—Si伸缩振动模在 10 0 0和 115 0cm-1有两个吸收峰。 10 0 0和 115 0cm-1吸收带的积分吸收强度之和Isum与薄膜中的Si原子密度NSi之比Isum/NSi,在x =0～ 2 0范围内与x成正比。求得比例系数ASiO(Si—O—Si谐振子强度的倒数 )为 1 48× 10 19cm-1。用此比例系数可快速简便地用FT IR求出膜中的氧含量。

关键词：等离子体增强化学气相沉积红外吸收光谱非晶氧化硅薄膜硅氧键

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Metal/SiOx忆阻薄膜材料制备及性能研究

Metal/SiOx忆阻薄膜材料制备及性能研究

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作者：苟?豪电子科技大学

学位级别：硕士

硅基忆阻材料由于其在非易失存储器和光波导器件等领域的潜在应用而备受关注。a-Si薄膜因其与CMOS工艺技术十分兼容的特点,在光电子领域已展现出良好的应用前景。研究表明,同为硅基忆阻材料家族的一员,a-SiO忆阻薄膜具备在微电子领域应... 详细信息

硅基忆阻材料由于其在非易失存储器和光波导器件等领域的潜在应用而备受关注。a-Si薄膜因其与CMOS工艺技术十分兼容的特点,在光电子领域已展现出良好的应用前景。研究表明,同为硅基忆阻材料家族的一员,a-SiO忆阻薄膜具备在微电子领域应用的能力。本文以a-SiO忆阻薄膜为研究对象,通过金属Ag和Cu掺杂,重点研究非晶氧化硅掺银(a-Si O:Ag)薄膜和非晶氧化硅掺铜(a-SiO:Cu)薄膜的微观结构和光电性能,并对基于a-SiO忆阻薄膜的忆阻器电学开关性能(电调制电读取)进行了初步研究,并为下一步探寻a-SiO忆阻薄膜材料在“电调制光读取”器件化的应用,进行技术储备。取得的主要研究成果如下:(1)采用磁控溅射方法制备薄膜,采用多种分析表征手段,研究了不同氧含量非晶氧化硅薄膜的微观结构和光学性能。研究发现:a-SiO薄膜整体上呈现出非晶网络结构,Si-O-Si键数量随氧含量增加而不断增多;随着氧含量的增多,a-SiO薄膜的光谱透射率增大、光学带隙变宽、折射率则逐渐减小。(2)采用磁控共溅射的方法制备金属掺杂薄膜,采用多种分析表征手段,研究了银含量或铜含量对非晶氧化硅薄膜(a-SiO:Ag,a-Si O:Cu)微观结构及光电性能的影响。研究发现:两类金属掺杂薄膜整体上呈非晶网络结构,其中金属Ag以纳米晶的形式存在于a-SiO:Ag薄膜中,而金属Cu则以CuSi化合物的形式存在于a-SiO:Cu薄膜中;随着Ag或Cu含量的不断增加,a-SiO:Ag(或Cu)薄膜的光谱透射率逐渐减小,折射率及消光系数不断增大,薄膜的电阻率不断减小。a-SiO:Ag和a-SiO:Cu薄膜能够应用于忆阻光开关器件。(3)成功制备出了Ag/a-Si/ITO和Ag/a-SiO/ITO两类忆阻器原型器件,并对其电学开关特性进行了初步研究。研究发现:两类忆阻器都能实现电学开关功能,并且性能较为稳定;在限制电流I=100μA、Ag电极窗口尺寸为200μm、a-SiO薄膜厚度为100nm的条件下,Ag/a-SiO/ITO忆阻器的重复次开关次数达100次以上,开关比达到10左右。忆阻器的电学开关性能受阻变层材料的质量和制备工艺的影响较大,并且与电极窗口尺寸、限制电流大小、阻变层厚度密切相关。

关键词：非晶氧化硅薄膜金属掺杂光电性能忆阻器电学开关

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等离子体化学气相沉积非晶SiO_x∶H(0≤x≤2.0)薄膜的红外光谱

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Journal of Semiconductors 2001年第5期22卷 587-593页

作者：何乐年浙江大学信息与电子工程学系杭州310027

以等离子体化学气相沉积法 (PECVD)在 30 0℃下用 Si H4和 O2 混合气体制备了非晶 Si Ox∶ H(a- Si Ox∶ H,0≤ x≤ 2 .0 )薄膜 ,并用傅里叶红外光谱 (FT- IR)测试分析了薄膜中的 Si— O— Si键红外吸收特性 .Si— O— Si伸缩振动模在 1... 详细信息

以等离子体化学气相沉积法 (PECVD)在 30 0℃下用 Si H4和 O2 混合气体制备了非晶 Si Ox∶ H(a- Si Ox∶ H,0≤ x≤ 2 .0 )薄膜 ,并用傅里叶红外光谱 (FT- IR)测试分析了薄膜中的 Si— O— Si键红外吸收特性 .Si— O— Si伸缩振动模在 10 5 0 cm- 1和 115 0 cm- 1附近有两个吸收峰 ,而弯曲振动模在 80 0 cm- 1附近有一个吸收峰 . 10 5 0 cm- 1和115 0 cm- 1 吸收带的吸收强度之和 Isum与薄膜中的 Si原子密度 NSi之比 Isum/ NSi在氧含量 x =0— 2 .0的范围内和 x成正比 .求得氧含量比例系数 ASi O (Si— O谐振子强度的倒数 )为 1.48× 10 1 9cm- 1 .另外 ,a- Si O2 薄膜的 80 0 cm- 1和 10 5 0 cm- 1 吸收峰的表观吸收系数αapp和膜厚 d成正比 :αapp=kd,求得吸收比例系数 k分别为 3.2× 10 3和 2 .9×10 4cm- 1 .比较发现 k值的大小和 a- Si O2 薄膜的致密性密切相关 .利用上述 ASi O和 k比例系数 ,可快速简便地用非破坏性的 FT- IR测定 PECVD a- Si Ox∶ H的氧含量 x以及 a- Si O2 的膜厚 d.

关键词：非晶氧化硅薄膜红外吸收光谱等离子体化学气相沉积

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