資源描述：
《BCN薄膜的脈沖激光沉積與成分控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、武漢理工人學(xué)顧：卜學(xué)位論文摘要本文采用兩種靶源(B4C靶，BN／C拼合靶)，利用脈沖激光沉積技術(shù)在單晶Si基片上制備BCN薄膜，系統(tǒng)研究了沉積工藝、退火條件和靶源形式對(duì)其沉積速率、表面形貌、鍵結(jié)構(gòu)和組分的影響，以期通過工藝控制獲得成分可控、組分變化范圍寬的BCN系列薄膜材料，滿足特定性能對(duì)BCN薄膜指定組分的要求，拓寬其應(yīng)用范圍。首先，以B4C靶材為靶源，通過改變脈沖激光能量密度(1-6J／cm2)，氮?dú)鈮毫?O．15Pa)和沉積溫度(300．750℃)來制備不同組分的BCN薄膜。紅外吸收光譜(FTIR)與X射線光電子能譜(XPS)分析表明：’薄膜中包含B-N，B．C和N
2、．C化學(xué)鍵，表明形成了B—C-N三元化合物。隨著沉積工藝參數(shù)的改變，BCN薄膜的沉積速率、表面形貌、鍵結(jié)構(gòu)和組分相應(yīng)變化。通過調(diào)整激光能量密度、氮?dú)鈮毫?、沉積溫度等工藝參數(shù)，薄膜中B、C和N元素的組分可分別控制在47．3．62．8％，26．4．32．8％和7．2．26．3％的范圍內(nèi)。將BCN薄膜在700℃的真空環(huán)境中退火1h，薄膜結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變，表現(xiàn)出良好的真空高溫穩(wěn)定性；而在大氣環(huán)境中退火溫度達(dá)到600℃時(shí)，BCN薄膜表面已發(fā)生氧化分解，且有C-N鍵形成。由于利用單一B4C靶源制各的BCN薄膜的組分特別是C含量變化范圍有限，我們選用BN／C拼合靶，通過改變沉積氣氛和靶材
3、的拼合方式，進(jìn)一步制備組分變化范圍更寬的BCN薄膜。FTIR和XPS分析結(jié)果表明，所制備的薄膜中也形成了B．C-N三元化合物。在相同沉積條件下，隨著拼合靶中石墨比率的增加，BCN薄膜中的C元素含量增加(變化范圍36．8％．85．9％)，而B和N含量呈降低趨勢。對(duì)于同一種靶材，當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫υ黾訒r(shí)，薄膜中N．C鍵和N含量均增大。將BCN薄膜在600℃的真空環(huán)境中退火1h時(shí)，薄膜結(jié)構(gòu)沒有變化，具備較好的真空高溫?zé)岱€(wěn)定性；而在600。C大氣環(huán)境中退火1h時(shí)，BCN薄膜表面發(fā)生氧化分解，主要以氧化物的形式存在。關(guān)鍵詞：BCN薄膜，脈沖激光沉積，鍵結(jié)構(gòu)，組分控制止￡漢理工人學(xué)碩一}：學(xué)
4、位論文AbstractBoroncarbonnitride(BCN)thinfilmswerepreparedonSi(100)substratesbylaserablationoftwotypesoftargets(B4Ctarget，h-BN／graphitecompositedtargets)．Theeffectsofdepositionparameters(1aserenergydensity，nitrogenpressure，depositiontemperature)，annealingparameters(annealingatmosphere，anneal
5、ingtemperature)andtypesoftargetsonthefilmdepositionrate，morphology，bondstructureandcompositionwereinvestigated．ThecompositionofBCNthinfilmsCanbevariedoveragreaterrangebyprocesscontr01．Firstly，boroncarbonnitridethinfilmswithdifferentcompositionswerepreparedusingB4Ctargetbychanginglaserener
6、gydensity(1-6J／cm氣nitrogenpressure(015Pa)anddepositiontemperature(300-750℃)．Fouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopyandX·rayphotoelectronspectroscopy(xPs)analysesindicatedthattheas—depositedBCNthinfilmscontainedB-C，N-CandB—Nchemicalbonds，implyingtheformationofternaryBCNcompounds．Theconc
7、entrationofB，CandNCanbecontrolledintherangeof47．3—62．8％，26．4—32．8％and7．2—26．3％，respectively．BCNthinfilmpreparedat3】
8、耐，300oCand5PanitrogenpressureWasannealedinvacuumatmospherewithannealingtemperatureof700oCfor1h．Theresultsshowedthatthefilmstructuredidnotchange，implyi
