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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 通过等离子体增强原子层沉积法用氧化铝封装的高度稳定的全无机CsPbBr<sub>3</sub>纳米晶体薄膜

    摘要： 全无机CsPbBr3纳米晶体（NCs）被视为多种光电器件应用的有力候选材料。然而，由于CsPbBr3 NCs表面活性高且具有离子特性，其材料不稳定性严重制约了应用前景。因此，获得适用于实际应用的稳定CsPbBr3 NCs薄膜至关重要。本研究采用等离子体增强原子层沉积技术在NCs薄膜表面沉积Al2O3以实现薄膜稳定化。致密的Al2O3薄膜能产生优异的封装效果，显著提升CsPbBr3 NCs薄膜的稳定性。该工作不仅为NCs薄膜包覆提供了先进技术，也为解决CsPbBr3 NCs的稳定性问题作出贡献。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积、封装、无机材料、稳定性、溴化铯铅纳米晶体

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Al?O?等离子体增强原子层沉积过程中光学等离子体监测分析

    摘要： 本文提出了一种用于纳米级水蒸气阻隔薄膜的等离子体增强原子层沉积（PEALD）工艺中的非侵入式光学等离子体监测方法。任何设备故障或单个组件状态的偏差都可能轻易影响工艺结果。本研究采用Al2O3沉积工艺作为测试平台，并展示了高速光学等离子体监测技术。结果表明，光学等离子体监测不仅可用于实时测量等离子体脉冲，还能检测等离子体状态的任何变化，从而推断出等离子体动力学特性，为纳米级薄膜沉积工艺中的先进过程控制提供依据。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）、工艺监测、等离子体诊断、故障检测

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 823 mA/mm的漏极电流密度和945 MW/cm2的Baliga优值，采用新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质的增强型GaN MISFETs

    摘要： 在这封信中，我们展示了一种用于增强型GaN MISFET的新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质结构，其栅极凹槽采用以GaN帽层作为掩模的自终止刻蚀技术制备。通过使用LPCVD-Si3N4与PEALD-AlN双栅介质层，器件展现出优质栅介质和良好的GaN沟道界面，在高栅压下实现了高达18V的宽栅摆幅及137 cm2/V·s的高沟道有效迁移率。由此制备的器件具有823 mA/mm的最大漏极电流密度、2.6V阈值电压、7.4 Ω·mm导通电阻及10?开关比（栅漏间距2μm）。同时，在10μm栅漏间距下实现了1290V的高耐压值，对应比导通电阻低至1.76 mΩ·cm2，从而获得945 MW/cm2的高Baliga优值。

    关键词： 自终止蚀刻、增强型GaN MISFET、等离子体增强原子层沉积(PEALD)氮化铝、低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 直接感应耦合等离子体反应器中离子通量与离子能量的控制及其在界面混合等离子体增强原子层沉积中的应用

    摘要： 研究了等离子体增强原子层沉积（PE-ALD）过程中低能量（<15 eV）高通量O2+离子轰击（>1017 cm?2 周期?1）的影响。高剂量O2+离子轰击导致通过PE-ALD沉积在三维纳米结构上的Al2O3薄膜界面混合，在硅表面形成了具有陡峭界面的AlSiOx薄膜。界面混合的AlSiOx薄膜选择性地形成在单晶硅、非晶硅和退化SiO2表面上，而正常ALD Al2O3薄膜则形成在热生长SiO2表面上。同时，界面混合的AlSiOx薄膜选择性地形成在三维纳米结构的水平顶面和底面，而正常ALD Al2O3薄膜则形成在垂直侧壁上。沉积在非晶硅表面上的薄膜的形貌和厚度与单晶硅表面上的相同。界面混合的AlSiOx薄膜具有粗糙的表面形貌以及富Al-/富Si-/富Al的AlSiOx分层结构。在带有自谐振平面线圈的直接感应耦合等离子体（ICP）反应器中实现了界面混合ALD所需的低能量高通量O2+离子轰击条件，其中高密度等离子体在衬底附近被激发。发现通过改变O2压力可以在很宽范围内控制O2+离子通量。在0.01托和1托下O2+离子通量的比值为289。随着压力增加离子通量的急剧下降归因于上游等离子体中电子密度的降低（加剧了电子能量损失）以及下游等离子体中双极扩散系数的降低。通过使用玻姆判据根据测量的正离子通量计算衬底附近和预鞘边缘附近的电子密度比较显示，对正离子通量有显著影响的负离子在衬底附近几乎不存在。界面混合PE-ALD具有实现区域选择性和形貌选择性沉积的潜力，这是制造具有三维纳米结构的下一代电子设备的关键技术。直接ICP反应器适合利用界面混合ALD实现选择性沉积。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积、选择性沉积、感应耦合等离子体、界面混合、离子轰击

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 等离子体增强原子层沉积氮化硅作为刻蚀阻挡层的物理特性研究

    摘要： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）生长的氮化硅（SiNx）薄膜中，将薄膜质量与湿法刻蚀速率（WER）这一关键性能指标相关联的物理特性研究仍十分有限。对于7纳米以下节点半导体工艺中的刻蚀阻挡层应用而言，实现低WER的SiNx薄膜尤为重要。本研究采用傅里叶变换红外光谱、X射线反射率和椭圆偏振光谱等技术，探究了PEALD SiNx薄膜中氢浓度、氢键状态、体相密度、残留杂质浓度与WER之间的关联。通过调节工艺温度（270°C-360°C）和等离子体气体组分（N2/NH3或Ar/NH3），使用六氯乙硅烷和空心阴极等离子体源制备了一系列SiNx薄膜，以分析上述因素对WER的影响。研究发现：氢浓度变化及氢键状态差异会导致体相密度改变，进而引起WER变化；氢键浓度与WER呈线性关系，而体相密度与WER呈反比关系。与PECVD SiNx工艺类似，氢键浓度降低源于（1）热活化或（2）等离子体激发物种的作用。但与硅烷（SiH4）基PECVD SiNx不同，PEALD SiNx的WER还受硅前驱体残留杂质（如氯杂质）影响。据此提出了HF湿法刻蚀中受氢键状态或残留杂质影响的WER机制：SiNx中因氢键状态差异导致的胺碱性位移，以及Cl杂质含量引起的硅亲电性变化，是影响PEALD工艺WER的主要机理。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）、体膜密度、六氯乙硅烷（HCDS）、湿法刻蚀速率（WER）、氮化硅、氢/氯含量、原子层沉积（ALD）、氢键状态

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 反应性气体对等离子体增强原子层沉积法制备氮化钛薄膜结构和性能的影响

    摘要： 作者研究了不同反应性气体对四(二甲基氨基)钛等离子体增强原子层沉积(PEALD)制备TiN薄膜结构和性能的影响。反应性气体对薄膜结构与性能起决定性作用：氮基等离子体(N2和NH3)使薄膜氧(~3%)和碳(~2%)污染较低并形成清晰柱状晶粒结构，其中N2等离子体沉积的薄膜存在氮过量(~4%)；采用NH3等离子体可获得化学计量比薄膜且电阻率最低(~80 μΩ·cm)；而H2等离子体沉积会导致更高的碳和氧污染(~6%各元素)。反应性气体还显著影响晶粒尺寸和择优取向，通过调节等离子体化学成分可获得(111)或(100)取向薄膜，文中提出了PEALD TiN择优取向的形成机制。最后评估了等离子体对下层介质层的诱导降解效应。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积、薄膜结构、性能、氮化钛、反应气体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过等离子体增强原子层沉积在Si(100)衬底上生长InN薄膜的金属铟偏析控制

    摘要： 采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术在Si(100)衬底上生长InN薄膜。研究发现，InN在Si(100)表面初始PEALD阶段易发生岛状生长。通过系统优化PEALD工艺参数，实现了具有良好结晶性且无金属铟团聚的InN晶粒尺寸、密度、融合度及分布均匀性的调控。特别指出，PEALD生长InN的铟偏析现象与沉积温度(T)、三甲基铟(TMIn)前驱体供给量及氮等离子体(NP)源存在直接关联。基于提出的InN PEALD生长机制，在0.8 ?/周期的生长速率下成功制备了24.2 nm厚的多晶六方相InN薄膜，该薄膜呈现(002)择优取向且无金属铟偏析的任何结构相。本研究可为深入理解InN及富铟氮化物的PEALD生长机制提供重要指导，进而拓展其在高效光伏器件和高速电子器件中的应用前景。

    关键词： 铟偏析、等离子体增强原子层沉积、生长机制、氮化铟、多晶

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过等离子体增强原子层沉积法对不同化学计量比的SiOx薄膜进行系统研究及其在SiOx/SiO2超晶格中的应用

    摘要： 通过原子级厚度控制，使原子层沉积技术在制备高质量超晶格方面具有显著优势。然而精确调控薄膜化学计量比极具挑战性。本研究采用等离子体增强原子层沉积法制备了不同化学计量比的SiOx薄膜。通过系统优化温度、前驱体脉冲时间及气体流量等参数，成功制备出化学计量比SiO2及非化学计量比SiO1.8和SiO1.6薄膜。首先运用X射线光电子能谱分析这些薄膜的元素含量与化学键合能，继而通过原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线反射率和椭圆偏振光谱等技术，全面研究了SiOx薄膜的形貌、结构、组分及光学特性。实验结果表明：SiO1.8和SiO1.6的质量密度与折射率均低于SiO2薄膜。椭圆偏振光谱数据与X射线光电子能谱O 1s分析共同证实其带隙宽度变化规律——随着SiOx薄膜中氧浓度降低，带隙宽度随之减小。在获得富硅氧化薄膜沉积工艺后，我们制备了SiO1.6/SiO2超晶格并利用光致发光光谱表征其发光特性。较弱的PL强度表明：需要通过进一步优化等离子体增强原子层沉积工艺来更大程度降低SiOx薄膜中的x值，从而提升SiOx/SiO2超晶格的光致发光性能。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）、化学计量比、SiOx、SiO2、超晶格

    更新于2025-09-23 21:12:53

  • 采用基于原子层沉积（PEALD）的Al2O3/有机-无机纳米杂化层交替结构的高级薄型气体阻隔薄膜

    摘要： 在本研究中，我们报道了一种基于等离子体增强原子层沉积（PEALD）的Al2O3/有机-无机（O-I）纳米杂化气体阻隔膜，该薄膜展现出极低的水蒸气透过率（WVTR）、高渗透活化能、优异的可见光透光率以及良好的柔韧性。通过电学钙测试测得，我们制备的4对PEALD基Al2O3/O-I纳米杂化气体阻隔膜的WVTR值为7.83 × 10?5 g/m2/天（60°C，90%相对湿度），渗透活化能为103.10 kJ/mol。其可见光透光率达到96.14%，临界弯曲半径为7-9毫米。在PEALD基Al2O3层间引入O-I纳米杂化层显著提升了气体阻隔膜在防腐性、附着力和柔韧性方面的性能。

    关键词： 防腐、封装、等离子体增强原子层沉积（PEALD）、溶胶-凝胶法、纳米粒子、有机-无机纳米杂化材料、氧化铝（Al2O3）

    更新于2025-09-24 00:37:42

  • 二氯硅烷热分解的理论评估及其在氮化硅等离子体增强原子层沉积中的重要性：表面氢的关键作用

    摘要： 氮化硅（SiN）薄膜已广泛应用于微电子等领域，但其沉积过程存在挑战——尤其在需要高深宽比纳米结构上形成高度保形薄膜时。等离子体增强原子层沉积（PEALD）被证明是一种可在相对低温（约400℃）下可控生长SiN薄膜的有前景技术，其中含硅前驱体在富氮表面的热分解是关键步骤?；谥芷谛悦芏确汉砺奂扑?，我们揭示了二氯硅烷（DCS，SiH2Cl2）在富氮β-Si3N4(0001)表面易于热分解的潜在机制。研究表明富氮表面高氢含量形成的伯胺和仲胺基团起重要作用：当β-Si3N4(0001)表面完全氢化时，DCS分子吸附预测为放热0.6 eV。此时DCS分解始于胺孤对电子对亲电性Si的亲核攻击，形成DCS-胺加合物中间体并释放Cl?阴离子与质子。该分解反应的预测活化能垒仅0.3 eV或更低（取决于吸附构型）。我们还讨论了HCl的形成与脱附、后续Si-N键的形成特性及吸附DCS分子间相互作用。该研究不仅明确展示了DCS作为硅前驱体的优势，更指出除产物累积和前驱体覆盖度外，表面官能团会显著影响硅前驱体热分解过程，进而调控ALD动力学及成膜质量。

    关键词： 氮化硅，等离子体增强原子层沉积，二氯硅烷，表面氢，热分解，密度泛函理论

    更新于2025-09-24 07:40:29