Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование возможности получения монокристаллических пленок нитрида бора методом газофазной эпитаксии и исследование влияния технологических параметров процесса на рост и качество эпитаксиальных слоев

Фамилия
Коурова
Имя
Наталья
Отчество
Викторовна
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Материаловедения полупроводников и диэлектриков
Академическая группа
ММП-15-1
Научный руководитель
доц., к.т.н Малинкович М.Д.; вед.инж. Алуев А.В.
Название тезиса
Исследование возможности получения монокристаллических пленок нитрида бора методом газофазной эпитаксии и исследование влияния технологических параметров процесса на рост и качество эпитаксиальных слоев
Тезис

Благодаря своим уникальным свойствам (высокой химической стойкости, термостойкости, большой ширине запрещённой зоны), нитрид бора представляет значительный научный интерес и является перспективным материалом для создания новых приборов опто- и микроэлектроники, способных работать в экстремальных условиях повышенных температур и спецвоздействий.

В настоящей работе исследована возможность получения пленок монокристаллического нитрида бора методом газофазной эпитаксии, а также изучено влияние технологических параметров процесса на свойства и качество эпитаксиальных слоев.

Выращивание пленок проводилось на установке с горизонтальным трубчатым кварцевым реактором при пониженном давлении 80 мм.рт.ст. В качестве прекурсоров использовались триэтилбора и аммиак, а в качестве газа-носителя – водород. При нагреве графитового подложкодержателя ВЧ-генератором до температур более 1100 0С начинался процесс роста пленки, брутто-реакцию которого можно записать следующим образом:

 

(C2H5)3B + NH3 = BN + 3C2H6

 

В качестве подложек использовались сапфир Al2O3 ориентации (0001) и карбид кремния SiC ориентации (0001).

Состав выращенной пленки определяли методом спектрально-дисперсионного рентгеновского анализа (Рисунок 1), а методом Рамановской спектроскопии было зафиксировано, что она имеет гексагональную модификацию (Рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Рентгеновские спектры и ИК-спектр выращенной пленки BN на подложках Al2O3 и SiC

 

Толщину исследуемых образцов пленок BN определяли методами сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии. Шероховатость поверхности получаемых образцов составляла около 0,117 мкм (база измерений 3 мкм).

В ходе экспериментов устанавливались зависимости скорости роста пленок BN от основных параметров процесса: температуры эпитаксиального роста (Рисунок 2) и соотношения компонентов V и III группы (Рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Графики зависимости скорости роста пленки от темперартуры и от V / III

 

Таким образом, в работе показана возможность выращивания пленок нитрида бора гексагональной модификации на подложках Al2O3 и SiC методом газофазной эпитаксии с использованием триэтилбора и аммиака в качестве прекурсоров. Показано, что с увеличением температуры и с увеличением соотношения компонентов V/III скорость роста суперлинейно возрастает.