研究目的
为优化采用双(乙基环戊二烯基)镍(Ni(EtCp)?)与O?等离子体制备氧化镍(NiO)薄膜的等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺，并探究不同参数对薄膜生长的影响。
研究成果
采用Ni(EtCp)2和O2等离子体的PEALD工艺经过优化后，在100-325摄氏度的宽温度范围内实现了生长速率恒定为每周期0.037±0.002纳米的NiO薄膜。该薄膜展现出优异的保形性和与PEALD循环次数成线性的特性，且无成核延迟现象。通过系统研究工艺参数，最终获得了均匀且高质量的NiO薄膜。
研究不足
该研究专注于优化NiO薄膜的PEALD工艺，但未探索这些薄膜在特定器件中的应用或其在工作条件下的长期稳定性。
1：实验设计与方法选择：
采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）工艺在硅衬底上沉积NiO薄膜，研究了前驱体脉冲时间、吹扫时间、O2等离子体暴露时间及等离子体功率的影响。
2：样品选择与数据来源：
使用晶向为(100)的硅衬底。
3：实验设备与材料清单：
采用自制垂直流喷淋头式PEALD腔室、Ni(EtCp)2前驱体、O2等离子体系统及氩气。
4：实验步骤与操作流程：
沉积循环包括前驱体脉冲、主吹扫、旁路吹扫、氧等离子体暴露及氩气吹扫。
5：数据分析方法：
采用椭偏仪测量薄膜厚度，掠入射X射线衍射（GIXRD）确认结晶度，X射线光电子能谱（XPS）分析元素组成，高分辨扫描电镜（HR-SEM）研究共形性。
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LSE Stokes ellipsometer
LSE Stokes ellipsometer
Gaertner Scientific
Used to measure the thickness of the as-deposited NiO films.
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Ni(EtCp)2
DNF Co.
Used as a nickel precursor in the PEALD process.
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RFX-600
RFX-600
Used to generate O2 plasma.
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X’Pert Pro
X’Pert Pro
Used for grazing incidence X-ray diffraction (GIXRD) measurements.
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VG Multilab 2000
VG Multilab 2000
Hosmed
Used for X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements.
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HR-SEM
Hitachi
Used to investigate the conformality of the films.
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XE-100
XE-100
Used for atomic force microscopy (AFM) to estimate the surface roughness of the films.
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