研究目的
研究退火对TiN薄膜结构、光学和电学性能的影响。
研究成果
在600°C和700°C下退火TiN薄膜会影响其结构参数，从而导致光学和电学性质发生变化。晶粒尺寸增大，吸收系数和电阻率随退火而降低。
研究不足
本研究仅限于600°C和700°C退火处理对TiN薄膜的影响。所得结论可能不直接适用于其他温度退火的薄膜，或具有不同成分及沉积方法的薄膜。
1：实验设计与方法选择：
采用直流反应磁控溅射法在Si(100)衬底上沉积TiN薄膜，随后分别在氮气环境和真空炉中于600°C和700°C进行退火处理。通过背散射谱(RBS)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光谱椭偏仪和四探针法对薄膜的结构、光学及电学特性进行表征。
2：样品选择与数据来源：
在p型(100)硅片上沉积了厚度为240纳米的TiN薄膜。
3：实验设备与材料清单：
使用Balzers II Sputtron系统进行溅射，Philips PW1050衍射仪进行XRD分析，JEOL 100CX和Philips CM30电子显微镜进行TEM观测，Horiba JOBIN Yvon光谱椭偏仪测量光学特性，四探针仪进行电学特性表征。
4：实验流程与操作步骤：
依次完成薄膜沉积、退火处理，再通过上述技术手段表征以研究退火效应。
5：数据分析方法：
采用Data Furnace Code分析RBS谱图，通过谢乐公式从XRD数据计算晶格常数和晶粒尺寸，通过光学数据计算吸收系数。
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JEOL 100CX electron microscope
100CX
JEOL
Used for transmission electron microscopy analysis.
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Balzers II Sputtron system
Balzers
Used for DC reactive sputtering of TiN thin films.
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Philips PW1050 diffractometer
PW1050
Philips
Used for X-ray diffraction analysis.
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Philips CM30 electron microscope
CM30
Philips
Used for transmission electron microscopy analysis.
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Horiba JOBIN Yvon spectroscopic ellipsometer
Horiba JOBIN Yvon
Used for optical properties investigation.
-
Four point probe
Used for electrical characterization.
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