Амбарцумов Михаил Георгиевич Влияние условий плазмоактивированного атомно-слоевого осаждения на микроструктуру, состав и свойства пленок нитрида алюминия

Краткое описание

Амбарцумов Михаил Георгиевич Влияние условий плазмоактивированного атомно-слоевого осаждения на микроструктуру, состав и свойства пленок нитрида алюминия

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Амбарцумов Михаил Георгиевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общая характеристика нитрида алюминия

1.1.1 Структура нитрида алюминия

1.1.2 Свойства и области применения тонких пленок нитрида алюминия

1.1.3 Подложки для выращивания пленок нитрида алюминия

1.2 Получение тонких пленок нитрида алюминия методами физического и химического осаждения

1.3 Метод атомно-слоевого осаждения

1.3.1 Основы метода атомно-слоевого осаждения

1.3.2 Исходные реагенты (прекурсоры) для синтеза пленок нитрида алюминия методом атомно-слоевого осаждения

1.3.3 Способы активации процесса атомно-слоевого осаждения пленок нитрида алюминия

1.3.4 Влияние температуры синтеза на процесс атомно-слоевого осаждения пленок нитрида алюминия

1.3.5 Сообщения об успехах выращивания кристаллических пленок нитрида алюминия методом атомно-слоевого осаждения

1.4 Выводы к первой главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК НИТРИДА АЛЮМИНИЯ

2.1 Описание оборудования, используемого для синтеза экспериментальных образцов

2.1.1 Установка атомно-слоевого осаждения TFS

2.1.2 Методика получения тонких пленок нитрида алюминия методом плазмоактивированного атомно-слоевого осаждения

2.2 Описание оборудования, используемого для исследования экспериментальных образцов

2.2.1 Спектроскопический эллипсометр SE

2.2.2 Методика измерения толщины и оптических характеристик пленок нитрида алюминия на спектроскопическом эллипсометре SE

2.2.3 Инфракрасный Фурье-спектрометр ФСМ

2.2.4 Методика определения оптических спектров пленок нитрида алюминия на инфракрасном Фурье-спектрометре ФСМ

2.2.5 Рентгеновский дифрактометр ARL X'TRA

2.2.6 Методика исследования микроструктуры пленок нитрида алюминия на рентгеновском дифрактометре ARL X'TRA

2.2.7 Атомно-силовой микроскоп Ntegra Maximus

2.2.8 Методика исследования морфологии поверхности пленок нитрида алюминия на атомно-силовом микроскопе Ntegra Maximus

2.2.9 Сканирующий электронный микроскоп MIRA LMH и методика исследования морфологии поверхности пленок нитрида алюминия

2.3 Выводы ко второй главе

ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ МЕТОДА ПЛАЗМОАКТИВИРОВАННОГО АТОМНО-СЛОЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ НА СОСТАВ И СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК НИТРИДА АЛЮМИНИЯ

3.1 Исследование влияния состава плазмообразующей смеси на скорость роста и состав пленок AlN

3.2 Влияние температуры реактора при длительности подачи ТМА 300 мс на состав и свойства пленок AlN

3.3 Влияние длительности плазменной экспозиции при длительности подачи ТМА 300 мс на скорость роста и свойства пленок AlN

3.4 Влияние длительности подачи ТМА на скорость роста, состав и свойства пленок AlN

3.5 Влияние длительности плазменной экспозиции при длительности подачи ТМА 50 мс на скорость роста, состав и свойства пленок AIN

3.6 Оценка оптимальных режимов гетероэпитаксиального осаждения пленок нитрида алюминия методом PEALD

3

3.7 Выводы к третьей главе

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ МЕТОДА ПЛАЗМОАКТИВИРОВАННОГО АТОМНО-СЛОЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ НА СТРУКТУРУ ТОНКИХ ПЛЕНОК НИТРИДА АЛЮМИНИЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЗАРОЖДЕНИЯ И РОСТА ПЛЕНОК НИТРИДА АЛЮМИНИЯ

4.1 Зависимость микроструктуры пленок AlN от температуры процесса

4.2 Зависимость морфологии тонких пленок нитрида алюминия от температуры процесса осаждения

4.3 Зависимость микроструктуры тонких пленок нитрида алюминия от количества циклов процесса осаждения

4.3.1 Эллипсометрия

4.3.2 Рентгеноструктурный анализ

4.3.3 Влияние количества циклов осаждения метода PEALD на степень кристалличности пленок AlN, выращенных на подложках сапфира

4.3.4 Влияние количества циклов осаждения на морфологию пленок AlN

4.3.5 Обсуждение механизмов зарождения и роста тонких пленок нитрида алюминия на подложках сапфира и кремния методом PEALD

4.4 Моделирование процессов зарождения пленок нитрида алюминия на подложках монокристаллического кремния

4.5 Выводы к четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г