微电子材料制备论文

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(物理化学专业论文)低维(VIa族化合物)半导体纳米材料的制备及表征

(物理化学专业论文)低维(VIa族化合物)半导体纳米材料的制备及表征

⑧浙江大学博十学位论文第一章绪论纳米是一种长度度量单位,即米的十亿分之一。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1一100m)或者由它们作为基本单元构成的材料。

广义地说,纳米材料是泛指含有纳米微粒或纳米结构的材料。

1.1.1纳米材料的诞生及其发展早在】8世纪60年代,随着胶体化学的建立,科学家们就开始了对纳米微粒体系(胶体)的研究。

到20世纪50年代末,著名物理学家,诺贝尔奖获得者理查德·费曼首先提出了纳米技术基本概念的设想。

他在1959年12月美国加州理工学院的美国物理年会上做了一个富有远畿鬈0意黑2=:盏:篙翼盎:见性的报告,并做出了美妙的设想:如果有一天可以按人的意志安排一个个原子,那将会产生怎样的奇迹?理查德·费曼先生被称为“纳米科技的预言人”。

随后,1977年美国麻省理工学院的学者认为上述设想可以从模拟活细胞中生物分子的研究开始,并定义为纳米技术(nanotcchnology)。

1982年Binining和Rohrer研制成功了扫描隧道显微镜(s1M),从而为在纳米尺度上对表面进行改性和排布原子提供了观察工具。

1990年美国IBM公司两位科学家在绝对温度4K的超真空环境中用sTM将Ni(110)表面吸附的xe原子在针尖电场作用下逐一搬迁,⑧浙江大学博士学位论文电子既具有粒子性又具有波动性,因此存在隧道效应。

近年来,人们发现一些宏观物理量,如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效应,称之为宏观的量子隧道效应。

量子尺寸效应、宏观量子隧道效应将会是未来微电子、光电子器件的基础,或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限,当微电子器件进一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。

例如,在制造半导体集成电路时,当电路的尺寸接近电子波长时,电子就通过隧道效应而溢出器件,使器件无法正常工作,经典电路的极限尺寸大概在O.25um。

目前研制的量子共振隧穿晶体管就是利用量子效应制成的新一代器件。

纳米小论文ZnO纳米半导体材料制备

纳米小论文ZnO纳米半导体材料制备

ZnO纳米半导体材料制备ZnO纳米半导体材料制备摘要:纳米微粒的粒径一般在 1~100nm,具有粒子尺寸小、比表面积大、表面原子数多、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大等特点,其组成的材料具有量子尺寸效应、表面效应、体积效应和宏观量子隧道效应,不同寻常的电学、磁学、光学和化学活性等特性,已在化工、制药、微电子、环境、能源、材料、军事、医学等领域展示了广泛的应用前景。

文章阐述了一些制备ZnO纳米半导体材料的常用技术,如模板制备法、物理气相沉积、脉冲激光沉积、分子束外延、金属有机化合物气相沉积等。

关键词:ZnO 制备纳米材料方法ZnO是一种新型的宽禁带半导体氧化物材料,室温下能带宽度为3.37eV,略低于GaN的3.39eV,其激子束缚能(60meV)远大于GaN(25meV)的激子束缚能。

由于纳米ZnO在紫外波段有较强的激子跃迁发光特性,所以在短波长光子学器件领域有较广的应用前景。

此外,ZnO纳米半导体材料还可沉积在除Si以外的多种衬底上,如玻璃、Al2O3、GaAs等,并在0.4-2μm的波长范围内透明,对器件相关电路的单片集成有很大帮助,在光电集成器件中具有很大的潜力。

本文阐述了近年来ZnO纳米半导体材料的制备技术。

ZnO是一种应用较广的半导体材料,在很多光学器件和电学器件中有很广泛的应用,由此也产生了多种纳米半导体器件的制备方法,主要有以下几种:1模板制备法模板制备法是一种用化学方法进行纳米材料制备的方法,被广泛地用来合成各种各样的纳米棒、纳米线、纳米管等。

此种方法使分散的纳米粒子在已做好的纳米模板中成核和生长,因此,纳米模板的尺寸和形状决定了纳米产物的外部特征。

科学家们已经利用孔径为40nm 和20nm左右的多孔氧化铝模板得到了高度有序的ZnO纳米线。

郑华均等人用电化学阳极氧化-化学溶蚀技术制备出了一种新型铝基纳米点阵模板,此模板由无数纳米凹点和凸点构成,并在此模板上沉积出ZnO纳米薄膜。

【精品硕士论文】电子封装材料钼铜合金胡制备工艺及性能

【精品硕士论文】电子封装材料钼铜合金胡制备工艺及性能

摘要本课题着眼于制备生产成本低廉、操作工艺简单、容易实现规模化生产、性能优良的高致密度电子封装用钼铜复合材料。

在遵循以上原则的情况下,探讨了成型压力、烧结温度、机械合金化、活化法、铜含量对钼铜复合材料密度、热导率、电导率、热膨胀系数、宏观硬度的影响。

利用扫描电镜、X-衍射仪、能谱仪、透射电子显微镜对钼铜复合粉末和烧结后的钼铜合金进行了组织和结构分析。

实验结果表明:(1)经混合后的钼铜粉由单个颗粒堆积在一起,颗粒没有发生明显变形,粒度比较均匀。

机械合金化后的钼铜粉末完全变形,颗粒有明显的层片状,小颗粒明显增多并黏附在大颗粒上面,有部分小颗粒到达纳米级。

混合法和机械合金化法处理的钼铜粉比较均匀。

机械合金化后的钼铜粉末的衍射峰变宽和布拉格衍射峰强度下降。

Mo-30Cu 复合粉通过机械合金化后在不同温度下烧结的钼铜合金致密度较高,相对密度最高达到97.7%,其热膨胀系数和热导率的实测值分别为8.1×10-6/K和145 W/m·K左右;(2)晶粒之间相互连接的为Mo相,另一相为粘结相Cu相,两相分布较均匀。

钼、铜相之间有明显的相界,有成卵形的单个钼晶粒和相互串联在一起的多个钼晶粒结合体,钼铜两相中均存在大量的高密度位错。

随着液相烧结温度的升高,钼晶粒明显长大;随着压制粉末成型压力的增大,液相烧结后钼晶粒长大;(3)随着粉末压制成型压力的增大,压制Mo-30Cu复合粉末的生坯密度增大,在1250℃烧结后,钼铜合金的密度、硬度、电导率、热膨胀系数和热导率变化都不大;(4)Mo-30Cu粉末中添加0.6%的Co时,在1250℃烧结1h后获得相对密度达到最高值97.7%。

随着钴含量的增大,合金电导率下降,硬度升高。

钼铜合金中加入钴时会形成金属间化合物Co7Mo6;(5)随着铜含量的增加,烧结体相对密度增大,铜含量在30%左右烧结体致密度达到最大值97.51%。

随着铜含量的增加,电导率、热导率和热膨胀系数增大,硬度下降;(6)随着孔隙度的增大,钼铜合金的导电导热性能急剧下降。

微电子毕业论文

微电子毕业论文

微电子毕业论文微电子毕业论文近年来,随着科技的飞速发展和社会的进步,微电子技术逐渐成为了现代科技领域中的重要组成部分。

微电子技术的应用范围广泛,涵盖了电子设备、通信技术、医疗器械等多个领域。

作为一名微电子专业的毕业生,我在我的毕业论文中选择了探讨微电子技术的应用和发展趋势。

在我的论文中,我首先介绍了微电子技术的基本概念和原理。

微电子技术是一门研究微型电子元件和微型电子系统的学科,它主要涉及到集成电路、半导体材料、微电子器件等方面的研究。

通过对微电子技术的深入了解,我发现它在现代社会中的重要性不言而喻。

接着,我详细讨论了微电子技术在电子设备中的应用。

电子设备是现代社会中不可或缺的一部分,无论是智能手机、电脑还是家用电器,都离不开微电子技术的支持。

通过微电子技术,我们可以实现电子设备的小型化、高效化和智能化。

例如,通过微电子技术,我们可以将大型计算机缩小到手掌大小的智能手机中,实现了信息的随时随地获取和交流。

除了电子设备,微电子技术还在通信技术领域发挥着重要作用。

随着互联网的普及和信息时代的到来,通信技术的发展变得越来越重要。

微电子技术的应用使得通信设备的性能得到了大幅提升,无论是移动通信还是卫星通信,都离不开微电子技术的支持。

通过微电子技术,我们可以实现更快速、更稳定的通信,为人们的生活和工作带来了巨大的便利。

此外,我还探讨了微电子技术在医疗器械中的应用。

医疗器械是保障人们身体健康的重要工具,而微电子技术的应用为医疗器械的发展提供了新的可能。

通过微电子技术,我们可以实现医疗器械的精确控制和监测,提高治疗效果和患者的生活质量。

例如,微电子技术的应用使得心脏起搏器可以根据患者的实际情况进行自动调节,提高了治疗效果和患者的生活质量。

在论文的最后,我对微电子技术的未来发展进行了展望。

随着科技的不断进步和社会的不断发展,微电子技术将会迎来更加广阔的应用前景。

例如,人工智能、物联网等新兴技术的发展将会进一步推动微电子技术的应用和创新。

微电子论文

微电子论文

微电子学与医学的结合造福社会刘畅自动化专业093班学号:090919摘要: 微电子技术是现代电子信息技术的直接基础。

现代微电子技术就是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。

微电子技术的发展大大方便了人们的生活。

它主要应用于生活中的各类电子产品,微电子技术的发展对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。

微电子技术过去在医学中的主要是应用于各类医疗器械的集成电路,在未来主要是生物芯片。

生物芯片技术在医学、生命科学、药业、农业、环境科学等凡与生命活动有关的领域中均具有重大的应用前景。

一、引言:我所了解的微电子技术1.定义微电子技术,顾名思义就是微型的电子电路。

它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。

微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片上,并封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。

与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。

它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。

它的特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。

它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。

2.发展历史:微电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的新兴技术,它在二十世纪迅速发展,成为近代科技的一门重要学科。

它的发展史其实就是集成电路的发展史。

1904 年,英国科学家弗莱明发明了第一个电子管——二极管,不就美国科学家发明了三极管。

电子管的发明,使得电子技术高速发展起来。

它被广泛应用于各个领域。

1947 年贝尔实验室制成了世界上第一个晶体管。

微电子技术论文范文3篇

微电子技术论文范文3篇

微电⼦技术论⽂范⽂3篇微电⼦技术发展历史论⽂摘要本⽂展望了21世纪微电⼦技术的发展趋势。

认为:21世纪初的微电⼦技术仍将以硅基CMOS电路为主流⼯艺,但将突破⽬前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电⼦技术将与其它技术结合形成⼀系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯⽚等。

具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟⼯⼚技术、铜互连及低K互连绝缘介质、⾼K栅绝缘介质和栅⼯程技术、SOI技术等将在近⼏年内得到快速发展。

21世纪将是我国微电⼦产业的黄⾦时代。

关键词微电⼦技术集成系统微机电系统DNA芯⽚1引⾔综观⼈类社会发展的⽂明史,⼀切⽣产⽅式和⽣活⽅式的重⼤变⾰都是由于新的科学发现和新技术的产⽣⽽引发的,科学技术作为⾰命的⼒量,推动着⼈类社会向前发展。

从50多年前晶体管的发明到⽬前微电⼦技术成为整个信息社会的基础和核⼼的发展历史充分证明了“科学技术是第⼀⽣产⼒”。

信息是客观事物状态和运动特征的⼀种普遍形式,与材料和能源⼀起是⼈类社会的重要资源,但对它的利⽤却仅仅是开始。

当前⾯临的信息⾰命以数字化和⽹络化作为特征。

数字化⼤⼤改善了⼈们对信息的利⽤,更好地满⾜了⼈们对信息的需求;⽽⽹络化则使⼈们更为⽅便地交换信息,使整个地球成为⼀个“地球村”。

以数字化和⽹络化为特征的信息技术同⼀般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和⾏业,改变着⼈类的⽣产和⽣活⽅式,改变着经济形态和社会、政治、⽂化等各个领域。

⽽它的基础之⼀就是微电⼦技术。

可以毫不夸张地说,没有微电⼦技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电⼦已经成为整个信息社会发展的基⽯。

50多年来微电⼦技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这⾥指的创新包括原始创新、技术创新和应⽤创新等。

晶体管的发明并不是⼀个孤⽴的精⼼设计的实验,⽽是⼀系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重⼤突破后的必然结果。

微电子器件集成工艺及制备技术研究

微电子器件集成工艺及制备技术研究

微电子器件集成工艺及制备技术研究微电子器件是指集成电路等电子器件中长度达到微米级别的元器件,是现代电子科技中的重要组成部分。

微电子器件集成工艺和制备技术是微电子技术的核心,它的发展对电子信息产业的发展和社会的经济发展具有重要的意义。

微电子器件的制备和集成是一个不断完善的过程,需要综合运用各种化学、物理、工艺等技术手段。

与传统化工过程不同的是,微电子器件制备过程往往需要高度纯净的环境和极小的误差,以保证制造出的器件具有良好的性能和可靠性。

因此,微电子器件集成工艺和制备技术的研究是一个既复杂又具有挑战性的领域。

首先,微电子器件制备需要高纯度的材料。

材料的高纯度和合适的物理特性是实现微电子器件高质量和高效率的关键。

材料的纯度和晶体质量直接影响到器件的特性和性能。

目前,常用的材料有硅、氮化硅、氮化铝、磷化镓等。

这些材料的制备需要高度纯净的化学和物理工艺,例如气相沉积、热蒸发、离子注入、物理气相沉积等。

其次,微电子器件制备需要微细加工技术。

微细加工技术是微电子器件制备中最为重要的环节,它涉及到微米级别的细节和误差。

微电子器件的制备往往需要在纳米级别下进行处理,以达到所需的精度和稳定性。

微细加工技术包括光刻、蚀刻、金属薄膜氧化、电镀、电子束曝光等,这些技术的追求不仅仅是在微米级别下的加工,还需具备完善的仪器设备和操作技巧。

微电子器件集成工艺和制备技术的研究不仅仅是在材料、加工的技术层面上,还需要对器件的设计和测试进行深入研究。

器件的设计需要考虑到微小尺度下的影响,以确保器件具有良好的性能和可靠性。

同时,器件测试技术的发展也是微电子器件集成工艺和制备技术研究的一个重要方向。

测试技术的发展可以提高器件的质量和效率,对于推动微电子技术的发展具有重要的意义。

近年来,随着人工智能、大数据等新技术的不断发展,微电子器件的需求量也在不断增加。

在这个背景下,微电子器件集成工艺和制备技术的研究具有重要的意义。

当下对于微电子器件集成工艺和制备技术的研究,包括了多方面的探索和尝试,例如采用新型材料、新型制备工艺以及集成的测试手段等。

微电子器件材料与制备技术研究

微电子器件材料与制备技术研究

微电子器件材料与制备技术研究一、引言近年来,微电子技术的快速发展对现代社会的各个领域产生了深远影响。

微电子器件作为电子信息产业的核心,对于实现数字化、智能化和网络化的目标至关重要。

而微电子器件的材料和制备技术的研究则是实现微电子器件制造的关键。

本文将介绍微电子器件材料与制备技术的研究现状和发展趋势。

二、微电子器件的材料需求1. 主要材料类型微电子器件的主要材料包括:1)半导体材料:如硅、锗、砷化镓等。

半导体材料的选择对器件的基本性能有着直接的影响。

2)绝缘体材料:如二氧化硅、氮化硅等。

绝缘体材料用于制造器件的绝缘层。

3)金属材料:如铝、铜、金等。

金属材料用于制造导线等微电子器件中的连接和电极部分。

4)有机材料:如聚合物、有机小分子材料等。

有机材料在柔性电子领域有广泛应用。

2. 材料要求微电子器件的材料需要满足以下要求:1)电学性能:具有良好的导电、绝缘或半导体性能,以确保器件在工作过程中能够正常传递和控制电信号。

2)热学性能:具有较低的热阻,以保持器件的稳定工作温度。

3)机械性能:具有良好的机械强度和耐磨性,以确保器件的稳定性和可靠性。

4)光学性能:如透明性和发光性能,以满足一些光电子器件的需求。

三、微电子器件制备技术研究1. 光刻技术光刻技术是一种用来制造微电子器件图形的关键技术。

通过将掩膜图案转移到光敏剂上,并进行光照、显影等步骤,最终得到所需的图形。

目前,光刻技术已经发展到纳米级别,实现了更高的分辨率和更小的器件尺寸。

2. 汇流排制备技术汇流排是微处理器中非常重要的部分,用于将不同功能模块之间的电信号传递。

汇流排的制备技术主要包括镀膜、蚀刻、沉积等工艺,以形成导线层和绝缘层,确保信号传输的可靠性。

3. 3D集成技术随着技术的进步,二维集成已经不能满足需求,逐渐向三维集成发展。

三维集成技术通过将不同功能模块堆叠起来,提高集成度和性能,并实现器件尺寸的缩小。

4. 柔性电子技术柔性电子技术是一种通过使用具有良好柔韧性的材料制造电子器件的技术。

微电子器件中的新型材料与制备技术研究

微电子器件中的新型材料与制备技术研究

微电子器件中的新型材料与制备技术研究微电子器件是现代科技发展的一个重要方向,而新型材料和制备技术则是微电子器件发展的关键。

近年来,随着科学技术的不断进步和发展,微电子器件中的新型材料和制备技术也在不断进行研究和探索。

本文将从材料和制备两个方面,介绍微电子器件中的新型材料与制备技术的研究现状和未来发展方向。

一、新型材料在微电子器件中的应用微电子器件中应用的材料种类繁多,其中包括了传统的晶体硅、氮化硅、氧化铝和氧化硅等材料,还包括了新型材料,如化合物半导体、有机材料、纳米材料等。

在微电子器件的研制过程中,科研人员们不断探索新材料的应用,以达到更高的性能。

1、化合物半导体化合物半导体具有良好的电学性能、光学性能和热学性能,广泛用于光电子、半导体激光器、太阳能电池等领域。

在微电子器件中,化合物半导体的应用也越来越广泛,其中最为突出的例子就是LED。

LED作为一种新型的照明光源,具有节能、环保、寿命长等优点,已经逐渐取代了传统的白炽灯、荧光灯等光源。

而化合物半导体材料正是LED的核心材料之一。

此外,化合物半导体材料还可用于高频器件、光电子器件、太阳能电池等微电子器件中。

2、有机材料有机材料是一类有机分子为主要成分的材料,由于其低成本、可操作性强等特点,在微电子器件中也有着重要的应用。

其中,有机半导体材料是应用最为广泛的有机材料之一。

有机半导体材料逐渐成为微电子器件中一类独具特色的材料,如有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)等,其主要优点在于工艺简单、低成本、易于制备等。

有机半导体材料不需要像传统硅材料一样需要净化到到纯度非常高的程度,这意味着制备过程成本低廉。

3、纳米材料纳米材料具有独特的物理、化学和机械特性,因此在微电子器件中也逐渐得到应用。

微纳米加工技术的发展,进一步加速了纳米材料在微电子器件中的应用。

其中,石墨烯是一种由单层碳原子组成的纳米材料,具有高导电性、高热导性、高机械强度等特点。

微 纳米级微电子机械系统制造新技术论文

微 纳米级微电子机械系统制造新技术论文

微纳米级微电子机械系统制造新技术论文近几年来,MEMS技术的迅速开展,各种与系统研制相关的技术引起了业界的广泛关注。

MEMS的主要特征是尺度微小及精度要求很高,目前正在研发的器件尺寸已缩减到纳米量级,由此带来了一系列的微尺寸效应。

实验说明,当特征尺寸达微米级时,将产生尺度效应、外表效应、电磁场效应和封装效应等。

其中尺度效应和外表效应对微型机构的影响最为显著,如结构元器件之间作用力弱化、器件材料强度加大、高集成度导致工序增加等,这些都是有别于宏观机械材料选择、设计理论推导、制造与测试手段和方法更新等制造MEMS的诸多方面。

尽管IMEMS中的微电子器件与IC的制作可以最大程度地借鉴目前CMOSIC制造的主流技术,如幅员设计、刻蚀工艺和薄膜工艺等,甚至对于集成硅压力传感器、温度传感器之类的微机械器件可以直接采用与标准IC工艺兼容的技术制作。

但微机械器件、微结构除了与微电子工艺有关外,一般还与外界物理量相互作用,且在构造上往往为三维体型结构。

所以制造MEMS须在采用成熟的IC工艺根底上,扩展一些针对微/纳米级构件、器件或装置的专用微机械制造技术,包括外表微细加工、体型加工、构件间相互组装和键合及封装等新技术。

基于此,本文将具体讨论微机械制造新技术及其应用问题。

由于硅及其化合物不仅具有良好的物理、电学特性,还具有优异的机械性能,例如硅晶体材料易于生长,纯度高,有较高的强度/密度比和刚度/密度比,硅材料制造工艺与ic工艺有良好的兼容性,便于微型化、集成化及形成微机械结构。

用硅或其化合物制造微传感器,可到达迟滞和蠕变极小以及重复性、稳定性和可靠性较高等优良性能,而这些优良性能都是传统传感器难以到达的。

故半导体硅及其化合物已经成为制造IMEMS器件及其装置的首选材料,尤其硅基微机械加工技术已成为MEMS制造中的主流技术。

2.1外表微细加工技术外表微细加工技术指制造微小尺寸零件、构件、部件、薄膜图形以至整个装置和系统的方法。

微电子材料制备论文

微电子材料制备论文

微电子材料制备论文摘要:微电子技术是现代电子科技中的一个重要领域,对其所使用的材料要求十分严苛。

本文将对常用的微电子材料制备技术进行总结与分析,包括晶圆制备、薄膜制备以及纳米材料制备等。

同时,还将介绍一些制备技术的研究进展和未来发展方向,以期为微电子材料制备技术的进一步研究提供参考。

关键词:微电子材料,制备技术,晶圆制备,薄膜制备,纳米材料制备1.引言微电子材料是用于制造微电子器件的基础材料,对其物理、化学、电学等性能要求十分严格。

随着微电子技术的迅猛发展,对微电子材料的研究与制备技术也变得越来越重要。

本文将对常用的微电子材料制备技术进行总结与分析,以期为微电子材料制备领域的研究提供一定的参考。

2.晶圆制备技术晶圆是微电子器件制备的基础,其质量和性能对制备的微电子器件起着至关重要的影响。

目前,常用的晶圆制备技术主要包括单晶生长法和多晶衬底法。

单晶生长法是通过物理或化学方法,在单晶种子的基础上生长出完整的单晶材料。

目前,主要采用的单晶生长法有Czochralski法、浮区法和分子束外延法等。

这些方法能够生长出高质量的晶圆,但生产成本较高。

多晶衬底法是在晶圆衬底上生长出多晶薄片,然后通过剥离、烧结等工艺制备出完整的晶圆。

这种方法成本较低,但晶圆质量相对较差。

3.薄膜制备技术薄膜在微电子器件中起着关键作用,它能够提供电极、隔离层和通道等功能。

目前,常用的薄膜制备技术包括物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)和溶液法等。

PVD技术通过将材料直接蒸发、热电子轰击等方法沉积在基底上,制备出所需的薄膜。

CVD技术是通过在反应室中以气相形式引入材料的前体,通过化学反应使前体分解生成所需的薄膜。

溶液法是通过将材料溶解在溶液中,然后将溶液涂布在基底上,利用溶剂挥发使材料形成薄膜。

4.纳米材料制备技术纳米材料在微电子器件中的应用也越来越广泛。

微电子专业毕业论文范文.doc

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微电子专业毕业论文范文下面是的微电子专业毕业论文,欢送阅读。

微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而开展起来的一门新的技术,包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。

微电子技术对电子产品的消费市场产生了深远的影响。

价廉、可靠、体积小、重量轻的微电子产品,使电子产品相貌一新;微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族,而落户于各式各样的普及型产品之中,进人普通百姓家。

例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。

就连汽车这种传统的机械产品也浸透进了微电子技术,采用微电子技术的电子引擎监控系统。

汽车平安防盗系统、出租车的计价器等已得到广泛应用,现代汽车上有时甚至要有十几个到几十个微处理器。

总之,微电子技术已经浸透到诸如现代通信、计算机技术、医疗卫生、环境工程在源、交通、自动化消费等各个方面,成为一种既代表国家现代化程度又与人民生活息息相关的高新技术。

所以研究中国微电子产业现状能让我们正确认识我国微电子产业的优势与优势,从而对症下药,才能促使中国微电子产业正确快速开展。

早在 1965 年,我国的集成电路就开场起步。

虽然改革开放以来我国电子工业获得长足进步,但是我国电子工业与国际程度相比:技术许多领域差距正在继续拉大;规模经济的程度不够大;经济效益差;产品的品种、质量、价格和效劳尚不能很好适应国内市场和国际市场的需求。

我国在微电子产业方面确实有所出成绩,我国信息产业的高速开展国民经济和社会信息化的加速推进对微电子产业产生强大的促进作用。

近几年来我国集成电路市场需求量均保持高于30增长势头我国集成电路市场总量已从1999年的 550亿元增加到了xx年的1900亿元。

中国集成电路市场已成为仅次于美、日的世界第三大市场成为世界主要微电子市场之一。

中国集成电路产业呈现良性开展的势头。

尽管国内集成电路产业在近年来获得了宏大的开展业绩,但整体程度与国际兴旺国家相比仍有很大差距。

光电子与微电子材料制备与应用的研究

光电子与微电子材料制备与应用的研究

光电子与微电子材料制备与应用的研究现代科技的发展离不开两大关键领域,即光电子和微电子。

而这两个领域之所以能够得到广泛的应用,是因为在材料制备方面有了长足的进步。

本文将以光电子与微电子材料制备与应用的研究为主题,探讨当今这两个领域的发展状况以及未来的发展趋势。

一、光电子材料制备的主要技术和应用光电子材料是指具有光电效应,即光能被转化成电能,或电能被转化成光能的特性材料。

这种材料具有广泛的应用价值,如在太阳能电池板、LED灯泡、半导体器件等方面。

因此,光电子材料的研究一直是科技领域的热点之一。

以下是光电子材料制备的几种主要技术和应用:1. 生长技术目前,研究人员主要采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)和分子束外延(MBE)等技术进行晶体的生长,这些技术在高温、高真空或低温条件下进行,需要严格控制反应过程中的各项参数,以保证晶体的精确性和性能。

2. 太阳能电池板太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。

目前,用于制作太阳能电池板的主要材料是单晶硅、多晶硅、硒化铟镓等,其中,硒化铟镓太阳能电池板具有高效转换率和良好的稳定性,被广泛应用于太阳能发电系统中。

3. LED灯泡LED灯泡采用发光二极管(LED)作为光源,具有节能、环保、寿命长等优点,在照明领域中逐渐替代传统光源。

主要用于白光LED灯泡的材料是氮化镓、氮化铝等,而红、黄、绿、蓝等单色LED灯泡则需要不同材料的掺杂,以实现所需颜色的发光。

4. 半导体器件半导体器件是指电流的载流子受限于材料中的掺杂杂质的电导性质下而形成的能够实现电流放大、振荡、变换等功能的电子器件。

常见的半导体器件有晶体管、二极管、MOS管等。

这些器件通常由硅、锗、氮化硅、氮化铝等材料制造而成。

二、微电子材料制备的主要技术和应用微电子材料是指在微米或更小尺度下制造的电子器件所使用的材料。

这种材料通常具有小尺寸、高可靠性、高性能的特点,被广泛应用于计算机芯片、传感器、存储器等方面。

以下是微电子材料制备的几种主要技术和应用:1. 光刻技术光刻技术是将图形或图案转移到微电子材料表面上的一种制造工艺。

微电子器件的制备及其物理性能研究

微电子器件的制备及其物理性能研究

微电子器件的制备及其物理性能研究随着科技的发展,微电子器件越来越广泛地应用于各个领域。

微电子器件的制备和性能研究是微电子学发展的重点和热点。

本文将介绍微电子器件的制备、物理性能研究以及未来方向。

一、微电子器件的制备微电子器件的制备主要分为三个阶段:晶圆制备、器件制备和器件测试。

1.晶圆制备晶圆是微电子器件制备的基础。

晶圆通常由高纯度单晶硅制成,通过切割成光背片和薄片。

晶圆制备的关键是保证晶圆的纯度、尺寸和表面质量。

通常采用Czochralski法生长单晶硅,还可以采用分子束外延法、化学气相沉积法、热氧化法等方法生长晶体。

2.器件制备器件制备分为前端工艺和后端工艺。

前端工艺包括光刻、薄膜沉积、离子注入、扩散、氧化等工艺。

后端工艺包括裸片清洗、金属化、封装等工艺。

光刻是制备微电子器件最为重要的工艺之一。

光刻技术的精度和成本控制对微电子器件的制备具有重要影响。

薄膜沉积是对微电子器件的关键。

常用的薄膜沉积方法有物理气相沉积、化学气相沉积等。

离子注入是在微电子器件制备中用于改变材料导电性的重要工艺,通常用于芯片上的掺杂磷、硼、氮等元素。

扩散是将材料中的离子移动到其他部分,主要用于制备二极管和晶体管。

氧化则是将硅表面氧化,制成一层氧化物,常用于制备MOS器件。

3.器件测试器件测试主要包括静态测试和动态测试。

静态测试主要包括电阻测试、电容测试、漏电测试等,动态测试主要包括时间响应测试、频率响应测试等。

二、微电子器件的物理性能研究微电子器件的物理性能包括电学性能、热学性能和光学性能等。

1.电学性能电学性能是微电子器件的重要性能指标之一。

电学性能测试主要包括电阻测试、电容测试、漏电测试等。

通过对电学性能的测试和分析,可以评价微电子器件的制备工艺和性能。

同时,电学性能还涉及到器件的能耗和抗干扰等问题,因此对于微电子器件的实际应用也具有重要意义。

2.热学性能微电子器件的热学性能主要涉及到器件的散热能力,主要表现为器件的热阻和热容等性能。

微纳米器件中的材料性能及制备技术

微纳米器件中的材料性能及制备技术

微纳米器件中的材料性能及制备技术第一章:引言微纳米器件是一类尺寸在微米到纳米级别的器件,由于其尺寸小、表面积大以及量子效应的影响,具有许多特殊的性能和应用潜力。

在微纳米器件中,材料的性能及其制备技术是决定器件性能的关键因素之一。

本文将重点探讨微纳米器件中的材料性能以及相应的制备技术。

第二章:微纳米器件中的材料性能2.1 导电性能微纳米器件中的导电性能对其电子运输等方面的性能至关重要。

金属材料通常具有良好的导电性能,常被用于制备微纳米器件中的电极、导线等。

半导体材料则具有介于导体和绝缘体之间的导电性能,被广泛应用于微纳米电子器件中。

2.2 光学性能光学性能在微纳米器件中也扮演着重要的角色。

光学材料的选择可以影响器件的透射、反射、散射等性能,从而影响器件的光学性能。

常见的光学材料包括玻璃、半导体以及表面等离子体等。

2.3 磁性能磁性材料在微纳米器件中的应用十分广泛。

例如,磁性材料可以被用于制备存储器件、传感器等。

不同的磁性材料具有不同的磁性性能,如软磁性、硬磁性、铁磁性等。

第三章:微纳米器件中的材料制备技术3.1 沉积技术沉积技术是制备微纳米器件中常用的一种技术。

它可以将材料以薄膜的形式沉积到基底上,常用的沉积技术包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等。

3.2 纳米加工技术纳米加工技术是制备微纳米器件中不可或缺的一种技术。

它可以通过控制与材料的相互作用,实现对材料结构和形貌的精确控制。

纳米加工技术包括电子束曝光、激光加工、离子束刻蚀等。

3.3 自组装技术自组装技术是利用材料自身的相互作用力以及表面活性剂等辅助剂,实现材料在微纳米尺度下的自组装。

自组装技术具有简单、高效、低成本等优点,广泛应用于微纳米器件的制备中。

第四章:案例分析以磁性存储器件为例,介绍微纳米器件中材料性能及制备技术的应用。

4.1 材料选择钴铁合金作为一种具有良好磁性能和化学稳定性的材料,被广泛应用于磁性存储器件中。

钴铁合金通过沉积技术在基底上制备成薄膜,形成磁性存储介质。

微细加工技术在微电子器件制备中的应用研究

微细加工技术在微电子器件制备中的应用研究

微细加工技术在微电子器件制备中的应用研究微电子器件制备是当今电子技术领域的热点研究方向之一。

微电子器件制备的核心就是微细加工技术,该技术主要以光刻、薄膜沉积、化学加工、离子注入、蚀刻等为基础。

这些微细加工技术在微电子制备中发挥着不可替代的作用,是现代信息和通信技术、计算机技术、医学和生物技术等方面的关键技术。

下面我们将从几个方面来探讨微细加工技术在微电子器件制备中的应用研究。

一、微电子器件制备的重要性微电子器件制备一直是电子技术领域的研究热点,已广泛应用于计算机、手机、数字化电视等高科技领域。

目前,在自动化控制、靶向治疗、生物芯片、智能传感等领域都有了广泛应用。

国家也将微电子产业作为发展战略,积极发展集成电路、显示器、微处理器等产业。

因此,微电子器件制备将在未来的高科技发展中扮演着越来越重要的角色。

二、微细加工技术的分类及应用1. 光刻技术:光刻技术是微细加工技术中的重要一环。

它的原理是将光照射到光刻胶上,形成图案,再通过蚀刻或其他化学反应形成图案,用于制作晶体管、太阳能电池、光子晶体器件等。

2. 薄膜沉积技术:薄膜沉积技术也是微电子器件制备中应用广泛的技术。

它主要包括化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积等技术。

薄膜沉积技术的主要应用领域是微电子器件中的互连线的分离层等。

3. 化学加工技术:化学加工技术是用化学方法对微电子材料进行处理,以制备出微电子器件。

在化学加工技术中,蚀刻技术是最为常见的一种技术。

蚀刻技术主要是通过酸、碱等化学物质对材料进行腐蚀、溶解或者氧化等,然后按要求形成器件。

4. 离子注入技术:离子注入技术主要是将离子注入到半导体材料中去,以改变其电学性质和物理特性,进而形成微电子器件。

三、微细加工技术的研究方向1. 多维度控制技术在微电子器件制备中,需要对于个别的材料可实现严格的调控,比如要求薄膜良率高、晶圆表面平整度高等等。

因此,为提高整个加工过程的可控性,就要求多维度控制技术的发展,实现对于加工过程中每一环节的精细控制,比如对于温度、光照强度、反应时间等方面的控制。

微电子薄膜材料的可持续制备与性能优化

微电子薄膜材料的可持续制备与性能优化

微电子薄膜材料的可持续制备与性能优化近年来,随着科技的迅猛发展,微电子领域的需求不断增长。

而微电子器件的核心就是薄膜材料,其制备和性能优化对于微电子产业的发展至关重要。

然而,传统的薄膜材料制备方法往往存在着资源浪费、环境污染等问题,因此,如何实现微电子薄膜材料的可持续制备和性能优化成为了当前研究的热点之一。

一、可持续制备可持续制备是指在薄膜材料的制备过程中,尽可能减少资源消耗和环境污染的方法。

目前,研究者们已经提出了一系列的可持续制备方法。

首先,研究人员通过优化材料的合成方法,减少了对稀有资源的依赖。

例如,利用可再生能源替代传统的能源来源,如太阳能和风能等,可以降低制备过程中的能源消耗。

其次,研究人员还通过改进反应条件和催化剂的选择,实现了高效、低能耗的制备过程。

例如,采用溶胶-凝胶法制备薄膜材料,可以在较低的温度下完成反应,从而降低了能源消耗。

另外,研究人员还利用废弃物资源化的方法,将废弃物转化为有用的薄膜材料。

例如,利用废旧电子产品中的金属元素,可以制备出具有良好性能的薄膜材料,不仅减少了资源浪费,还解决了废弃物处理的问题。

二、性能优化除了可持续制备,性能优化也是微电子薄膜材料研究的重要方向。

通过优化薄膜材料的性能,可以提高微电子器件的效率和可靠性。

首先,研究人员通过改变薄膜材料的组成和结构,实现了性能的优化。

例如,通过控制薄膜材料中的杂质含量和晶格结构,可以改变材料的导电性和光学性能,从而提高微电子器件的性能。

其次,研究人员还通过表面修饰和界面调控等手段,改善了薄膜材料的稳定性和光电性能。

例如,利用表面修饰技术,可以提高薄膜材料的光吸收能力和光电转化效率,从而提高太阳能电池的效率。

另外,研究人员还通过纳米技术,实现了薄膜材料的微观结构调控,从而优化了材料的电子传输性能和机械强度。

例如,利用纳米线阵列构建的薄膜材料,可以提高材料的导电性和机械强度,从而提高微电子器件的性能。

总结起来,微电子薄膜材料的可持续制备和性能优化是当前研究的热点之一。

微电子工艺论文

微电子工艺论文

无铅焊料在电子制造中的进展摘要:本文介绍了有铅焊料对人体和环境的危害,介绍了无铅焊料的定义、发展历程、国内外无铅焊料的研究状况,主要介绍了二元合金无铅焊料以及三元合金无铅焊料SAC,介绍了SAC无铅焊料的研究现状和发展趋势。

关键字:无铅焊料、二元合金无铅焊料、三元合金无铅焊料SAC引言作为连接材料,电子焊料广泛运用于微电子封装机电子组装等电子行业中,被称为电子封装界的的“胶水”。

铅是一种有毒的重金属,每年在电子行业中都会使用大量的含铅材料或成品,由此形成含铅盐的工业渣滓,不仅会对人体造成影响,而且对环境也造成重要的污染。

铅对人的影响很大:人体通过呼吸、进食、皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物。

铅被人体器官摄取后,将抑制蛋白质的正常合成功能,危害人体中枢神经,造成精神混乱、呆滞、生殖功能障碍、贫血、高血压等慢性疾病。

而铅对儿童的危害更大,会影响其智商和正常发育。

电子工业中大量使用的Sn-Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一。

在制造和使用Sn-Pb焊料的过程中,由于熔化温度较高,有大量的铅蒸气逸出,将直接严重影响操作人员的身体健康。

波峰焊设备在工作中产生的大量的富铅焊料废渣,对人类生态环境污染极大;而那些丢弃的各种电子产品、PCB上所含的铅也不容忽视.这些被作为垃圾处理的废电产品埋人地下后,其中所含的铅可能会从电产品渗出进人地下水。

当下雨时这些铅变成溶于水的盐类,逐渐溶解污染水,特别是在遇酸雨时,雨中所含的硝酸和盐酸更促使铅的溶解,流人我们的饮用水之中,从而污染水源,破坏环境。

可溶解性使它在被人饮用后,逐渐在人体内累积,损害神经,导致呆滞、高血压、贫血、生殖功能障碍等疾病,浓度过大时,还可能致癌。

2无铅焊料简介2.1无铅焊料的发展历程无铅焊料的发展是由于人们认识到生态环境的重要性以及人的身体健康而发展起来的,其大致可以分为以下几个阶段:(1) 无铅焊料的提出阶段:1991年和1993年,美国参议院提出“ReidBill”,要求将电子焊料中铅含量控制在0.1%以下。

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《微电子材料制备》课程论文题目:ZnO薄膜材料制备技术及应用专业班级:通信103班学生姓名:X X X成绩:2012年12 月15 日近几年,ZnO作为宽禁带半导体受到人们越来越多的重视。

和目前最成功的宽禁带半导体材料GaN相比,ZnO具有很多优点。

本文综述了ZnO薄膜的制备的主要方法及其优缺点。

并深入探讨了ZnO薄膜材料的应用及其发展前景。

关键词:ZnO薄膜;应用;微电子;In recent years, ZnO as wide bandgap semiconductor gets more and more attention. And the most successful wide bandgap semiconductor material than GaN, ZnO has many advantages. This paper reviews the preparation of ZnO thin film of the main methods and their advantages and disadvantages. And probes into the ZnO thin film materials application and development prospect.Keywords: ZnO film; Applications; Microelectronics;第1章绪论1.1 课题背景近几年.由于短波长激光二极管LD激光器的前景,人们对宽禁带半导体的研究产生了极大的兴趣。

目前已经制造出GaN和ZnSe基的蓝光发光二极管和激光器。

蓝色发光器件的研制成功,使得全色显示成为可能,而且可以制作出高亮度和高效率的白光发射器件。

本文系统综述了Zn0薄膜的制备的主要方法及其优缺点。

并探讨Zn0薄膜材料的应用前景。

陶瓷、光学玻璃、单晶硅或其他人工晶体等无机非金属材料表面经常需要导电互连或其他表面功能化加工,如陶瓷基印制电路板、多层芯片封装、微电子和微机械器件等。

这些材料,特别是先进无机材料表面的金属化已成为特别重要的工艺技术。

从冶金学观点看,这些材料与其表面金属覆盖层之间的交互作用之中,延晶、扩散和键合的作用十分微弱。

因而,形貌的影响显得比较突出。

为了尽可能地提高基体与镀层之间的结合力,这些材料在镀前必须进行刻蚀处理,适当地增大工件表面的粗糙度和接触面积,以便获得理想的表面形貌和润湿性能。

同样,在赋予基体表面催化活性的工艺流程,如表面调整、催化和解胶等工序操作时必须小心谨慎。

尽管如此,结合力仍然不高。

早期曾采用过物理方法沉积金属使非金属工件表面具有导电性能,然后电镀增厚作为装饰性镀层。

近代也有采用气相沉积(PVD、CVD等)、离子注入、激光表面熔覆等表面改性技术作为镀前处理方法,极大地提高了金属化层的结合力。

然而,这些工艺同时也受到物理场强分布不均匀、真空室容积有限、生产效率较低等制约。

由于在某些情况下化学镀具有不可替代的优越性,采用物理方法与化学方法、干法与传统湿法工艺相结合的技术路线就有可能取得突破,至少可能获得长足的进步。

在高技术产业已经出现了这种“向上兼容”的趋势。

喷雾热解法制备ZnO薄膜的初始目标是研究开发一种透明的导电材料。

近来发现它作为中间层,显著地提高了金属化层在高光洁度的无机非金属材料表面的结合力;ZnO 薄膜的光催化反应特性有可能使其成为一种创新性的全加法工艺。

这一发现目前正受到国际电化学和固体电子科技界的高度重视。

1.2 ZnO薄膜性质1.2.1 光电特性ZnO薄膜是直接带隙半导体,具有很好的光电性质,对紫外光有较为强烈的吸收,在可见光区,光透过率接近90%。

ZnO薄膜的光电特性与其化学组成、能带结构、氧空位数量及结晶密度相关,在适当的制备条件及掺杂条件下,ZnO薄膜表现出很好的低阻特征,使其成为一种重要的电极材料,如太阳能电池的电极、液晶元件电极等。

用氢等离子处理的ZnO:Ga薄膜也可用于太阳能电池,η=13%。

高的光透过率和大的禁带宽度使其可作太阳能电池窗口材料、低损耗光波导器件及紫外光探测器等。

而它的发光性质及电子辐射稳定性则使其成为一种很好的单色场发射低压平面显示器材料,并在紫外光二极管激光器等发光器件领域有潜在的应用前景。

尤其是ZnO光泵浦紫外激光的获得和自形成谐振腔的发现更加激起了人们对其研究的热情。

同时由于ZnO对光波具有的选择性(可见光区的高透射性和红外光区的高反射性),可作为一种热镜材料来制成低辐射幕墙玻璃。

ZnO在室温时典型的PL谱中在3.30eV(375nm)附近含有本征UV峰,在2.29eV(540nm)附近往往都会出现一个对应于绿光波段的展宽峰,并向两边延伸至黄光和蓝光波段。

[2]关于ZnO薄膜的紫外发光机制的看法较一致:源自带间跃迁和激子复合。

目前,对于蓝绿发光特性,研究认为,ZnO的本征点缺陷与薄膜蓝绿发光机制有着紧密的联系。

对于具体的影响机制,人们普遍认为绿光与氧空位有关。

ZnO薄膜的蓝绿发光特性,可以应用于平板显示领域和制备短波长发光二极管。

1.2.2气敏特性ZnO是一种典型的表面控制型半导体气敏材料,ZnO薄膜光电导随表面吸附的气体种类和浓度不同会发生很大变化。

依据这个特点,ZnO薄膜可用来制作表面型气敏器件,通过掺入不同元素,可检测不同的气体,如未掺杂的ZnO对还原性、氧化性气体具有敏感性,掺Pd、Pt的ZnO对可燃性气体具有敏感性,掺Bi2O3、Gr2O3、Y2O3等的ZnO薄膜对H2具有敏感性,而掺La2O3、Pd或V2O5的ZnO对酒精、丙酮等气体表现出良好的敏感性。

ZnO薄膜经某些元素掺杂后对有害性气体、可燃性气体、有机蒸汽具有良好的敏感性。

利用这些性质,可以制成各种气敏传感器应用于健康检测、监测人体内的酒精浓度、监测大气中的有害气体含量等。

1.2.3压电特性ZnO薄膜具有优良的压电性能,如高机电耦合系数和低介电常数,是一种用于体声波(BAW)尤其是表面声波(SAW)的理想材料。

SAW要求ZnO薄膜具有c轴择优取向,电阻率高,从而有高的声电转换效率;且要求晶粒细小,表面平整,晶体缺陷少,以减少对SAW的散射,降低损耗。

ZnO在低频方面,主要用于传感器,但存在直流电致损耗;而在高频方面,具有良好的高频特性,随着数字传输和移动通信信息传输量的增大,SAW 要求超过1GHz的高频,因此ZnO压电薄膜在高频滤波器、谐振器、光波导等领域有着广阔的发展前景。

这些器件在大存量、高速率光纤通信的波分复用、光纤相位调制、反雷达动态测频、电子侦听、卫星移动通信、并行光信息处理等民用及军事领域的应用也非常广泛。

日本松田公司已在蓝宝石基片上外延ZnO薄膜制作出低损耗的1.5GHz的高频SAW 滤波器。

1.2.4 压敏特性ZnO薄膜的压敏性质主要表现在非线性伏安特征上,ZnO压敏材料在外加电压作用下,存在一个阈值电压,即压敏电压,当外加电压大于压敏电压时,就进入击穿区,此时外加电压的微小变化会导致电流的迅速增大,变化幅度由非线性系数(α)来表征。

ZnO因其非线性系数高,电涌吸收能力强,在电子电路等系统中被广泛用来稳定电流,抑制电涌及消除火花。

由于集成电路的快速发展,对压敏电阻也越来越要求低压化和小功率化。

而具有高非线性系数α值、压敏电压低于5V的压敏电阻对于超大规模集成电路变得越来越重要。

第2章ZnO薄膜材料制备2.1 磁控溅射磁控溅射是建立在气体辉光放电基础上的一种薄膜制备技术。

磁控溅射按工作电源可分为直流(DC)磁控溅射和射频(RF)溅射两种。

直流磁控溅射一般以金属Zn为靶材,以的混合气体为溅射气氛。

射频磁控溅射~般用晶体作为射频振荡器,射频频率一Ar和02般在5—30MHz之间,溅射用的靶材一般为粉末烧结的陶瓷ZnO,为保证化学计量比,一。

溅射气氛有氩氧混合气和纯氧两种。

在溅射过程中,般在溅射气氛中掺入一定比率的02辉光放电产生的正离子经电场加速,轰击阴极靶材。

通过动量交换,将靶材以原子、离子和二次电子等形式剥离。

辉光放电可以通过调节合适的气氛达到自持。

2.2 离子束溅射和电子柬蒸发高能离子从离子枪喷射到陶瓷靶上,离子与靶材粒子作动量交换,靶材原子被轰出靶面,溅射粒子在加热的衬底表面与氧气反应,形成薄膜。

在溅射系统上装上反射高能电子衍射装置(RHEED),可以对薄膜生长进行原位监测。

电子束蒸发与离子溅射的原理基本一致。

只是电子蒸发时,入射到靶面的是电子束。

2.3 脉冲激光沉积(PLD)脉冲激光沉积技术(PLD)的使用可以追溯到20多年前,瞬间蒸发的等离子体有充足的动能,在相对较低的衬底温度下能够沉积高质量的znO薄膜.薄膜组分也能够精确控制;而且非接触加热。

无污染。

适宜于超高真空下制取高纯薄膜。

脉冲激光沉积生长速率较低,一般一小时生长几十到几百个纳米.生长的Zn0薄膜的质量很好,因此可实现原子层状生长,也可以用来制备Zn0/Cd,和ZnO/MgZnO多层结构材料。

由于蒸发ZnO陶瓷靶材会导致微量ZnO分解,沉积在衬底上的ZnO薄膜会有较多的空位,因此在生长室中通:是生长化学计量比的Zn0单晶体的关键。

PLD法生长ZnO薄膜的衬底温度入一定量的02相当高,这有利于ZnO的晶体生长,但对界面要求苛刻的应用场合却是一个大问题。

2.4 金属有机化学气相沉积(MOCVD)金属有机化学气相沉积(M0CVD)是一种广泛用来生长半导体和氧化物外延薄膜的技术。

目前.这项生长技术己发展到相当成熟的阶段,在工业生长中得到了广泛的应用。

用MOCVD生长Zn0薄膜。

一般用二甲基锌(DMZ)或二乙基锌(DEZ)作为锌源。

0源一般有O2,C02,N20和醇类。

目前,人们普遍采用DEZ作为Zn源,纯O2:作为氧源。

DEM的蒸气压比DME低,用它生长Zn0,更容易控制生长速率,有利于控制膜厚和晶粒尺寸的均匀性。

有利于提高电子迁移率。

MOCVD法制备Zn0薄膜的质量随着该技术近年来飞速发展有最著地提高。

目前。

MOCVD是几种能稳定生长单晶Zn0薄膜的方法之一。

综合来看,M0CVD是一种生长高质量Zn0薄膜的先进设备。

很适用于ZnO薄膜的超高频SAW器件和光电子器件应用研究开发。

2.5 分子束外延(MBE)技术分子束外延(MBE)是系统维持高真空度和衬底原子级清洁的条件下,通过原子、分子或离子的物理沉积实现外延生长。

用分子束外延生长Zn0薄膜,一般是在超高真空(UHW)境下,将置于Knudsen室中的金属Zn加热蒸发,Zn原子与0原子在衬底表面吸附后发生反应,结晶形成Zn0薄膜。

第3章ZnO薄膜的应用2.1 压电器件Zn0薄膜具有优良的压电性能。

如高机电耦合系数和低介电常数,是一种用于体声波(BAW)尤其是表面声波(SAW)的理想材料。

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