Formation of cubic boron nitride films by photo/plasma-assisted chemical vapor deposition method

光/等离子体辅助化学气相沉积法制备立方氮化硼薄膜

基本信息

  • 批准号:
    06650021
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 1995
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Synthesis of BN has been attempted by plasma-assisted chemical vapor deposition method using BCl_3 and N_2 as source gases. N_2 remote plasma is produced in a specially designed reactor. Si and polycrystalline diamond are used as a substrate. A negative bias is applied to the substrate. The following experimental results are obtained by crystallographic, optical and electrical characterization of deposited films.(1) From atomic force and transmission electron microscopic observations, it is found that polycrystalline BN films are grown on Si substrates and that there exist microcrystals with a size of about 3.5 nm near the substrate and crystal grains of 20nmx200nm at the surface of the film as thick as 250 nm.(2) It is confirmed by transmission electron diffraction and infrared absorption measurements that hexagonal BN is grown in the present experiment.(3) The bandgap of the deposited film is 5.5-5.9 eV.(4) The electrical resistivity is 10^9-10^<11> OMEGAcm at room temperature. The activation energy is estimated to be 0.76 eV from the temperature dependence of the resistivity.
以BCl_3和N_2为源气体,采用等离子体辅助化学气相沉积法合成了BN。N_2远程等离子体是在专门设计的反应器中产生的。Si和多晶金刚石被用作衬底。负偏压施加到衬底。通过对沉积薄膜的晶体学、光学和电学特性的研究,得到了以下实验结果。(1)通过原子力显微镜和透射电镜观察,发现在Si衬底上生长出了多晶BN薄膜,在衬底附近存在尺寸约为3.5nm的微晶,在薄膜表面存在20 nm × 200 nm的晶粒,厚度达250 nm。(2)通过透射电子衍射和红外吸收测量证实了本实验中生长的是六方氮化硼。(3)沉积膜的带隙为5.5- 5.9eV。(4)室温下电阻率为10^9-10^<11>Ω·cm。从电阻率的温度依赖性的活化能估计为0.76 eV。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
谷岡、杉野、白藤: "プラズマアシスト気相成長法によって合成された窒化ホウ素薄膜の評価" 大阪大学工学報告. (印刷中).
Tanioka、Sugino、Shirafuji:“等离子体辅助气相外延合成的氮化硼薄膜的评估”大阪大学工程报告(正在出版)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Tanioka, T.Sugino and J.Shirafuji: "Characterization of boron nitride films synthesized by plasma-assisted chemical vapor deposition" TECHNOLOGY REPORTS OF THE OSAKA UNIVERSITY. (in press.).
K.Tanioka、T.Sugino 和 J.Shirafuji:“等离子体辅助化学气相沉积合成的氮化硼薄膜的表征”大阪大学技术报告。
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