KrF准分子激光退火氢化非晶碳化硅薄膜的晶化研究

介绍了利用KrF准分子脉冲激光对氢化非晶碳化硅(a-SiC∶H)薄膜进行激光退火以实现薄膜的结晶化。利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)在单晶Si(100)衬底上制备a-SiC∶H薄膜, 再用不同能量密度的激光对薄膜样品进行退火。分析表明, 选用合适能量密度的激光退火能够实现a-SiC∶H薄膜的结晶化, 且结晶颗粒大小随着入射激光能量密度的增加而增大; 显微图表明当入射能量密度超过200 mJ/cm2时, 薄膜表面出现由热弹性波引起的表面波纹现象, a-SiC∶H薄膜结晶过程为液相结晶; 傅里叶红外谱(FTIR)表明随着入射能量密度增加, 薄膜中氢含量降低, Si-C峰增强并且峰位出现蓝移, 薄膜的结晶度提高。     

对基于磁控溅射方法沉积的HfO2薄膜的紫外光学特性及薄膜结构的研究

本文基于磁控溅射方法,功率从160 W增加到240 W,在石英衬底上沉积氧化铪薄膜(HfO₂),并对沉积后的薄膜进行退火处理. 利用X射线衍射谱、X射线光电子能谱、紫外-可见-近红外透射谱和椭圆偏振仪对HfO₂薄膜进行研究,对比了退火前后HfO₂薄膜的光学特性及薄膜结构的变化. 实验结果显示,HfO₂薄膜对波长大于200 nm的入射光具有很低的吸收系数. 优化退火温度和时间,可以将沉积后的HfO₂薄膜从非晶态转化成多晶态. 退火有助于结晶生成和内应力的增加,同时退火可以优化薄膜的化学计量比,提升薄膜的光学密度及折射率. 对功率在220 W左右沉积的薄膜进行退火,获得的HfO₂薄膜具有较高并且稳定的光学折射率(>2)和紫外光透射率,可在紫外波段减反膜系统中得到应用.