薄膜制备
薄膜制备实训总结
薄膜制备实训总结一、实训背景薄膜制备是一种常见的表面加工技术，通过将固态材料转化为薄膜状，可以改善材料的性质和功能。
为了更好地掌握薄膜制备技术，我参加了一次实训，通过实际操作和实验结果的分析，使我对薄膜制备有了更深入的了解。
二、实训过程本次实训主要包括了四个步骤：准备材料，薄膜制备，薄膜表征和薄膜应用。
2.1 准备材料在进行薄膜制备之前，首先需要准备好所需的原材料和实验设备。
我们选择了聚合物材料作为制备薄膜的基础材料，同时还需要一些辅助材料和化学试剂。
此外，我们还需要一些仪器设备，如电子天平、旋涂机等。
2.2 薄膜制备在薄膜制备的过程中，我们采用了旋涂法。
首先，我们将聚合物溶液滴在玻璃基板上，并利用旋涂机将溶液均匀涂布在基板表面。
然后，我们将涂布后的基板放入烘箱中进行烘烤，使溶液中的溶剂挥发掉，从而形成了薄膜。
2.3 薄膜表征制备完成的薄膜需要进行表征，以了解其性质和结构。
我们使用了透射电子显微镜（TEM）对薄膜进行形貌观察，利用X射线衍射（XRD）对薄膜的结构进行分析，同时还使用了表面粗糙度测试仪对薄膜的表面粗糙度进行测量。
2.4 薄膜应用在实训的最后一步，我们研究了薄膜的应用领域。
薄膜在各个领域都有广泛的应用，比如太阳能电池板、液晶显示屏等。
我们选择了几个比较热门的应用领域进行研究，并进行了实验验证。
三、实训收获通过这次薄膜制备的实训，我不仅了解了薄膜制备的基本原理和步骤，还学会了操作旋涂机和使用相关仪器设备。
通过实际操作和实验结果的分析，我更加深入地了解了薄膜的结构与性质的关系，对薄膜的应用也有了更深入的了解。
同时，实训过程中也暴露了我在操作技巧和数据分析方面的不足之处，这也为我今后的学习和进一步提高提供了指导。
通过与同学的合作讨论和老师的指导，我不仅加深了对薄膜制备的理解，还提高了实验操作的熟练度。
四、实训反思本次薄膜制备实训给我提供了一个很好的学习机会，但是由于实训时间较短，仅能进行简单的薄膜制备和分析，难以覆盖所有的细节。
薄膜实验报告
薄膜实验报告一、实验目的本次薄膜实验的主要目的是研究薄膜的制备工艺、性能特点以及其在不同应用场景中的表现。
通过实验，深入了解薄膜材料的物理和化学性质，掌握薄膜制备的关键技术，并对薄膜的质量和性能进行评估。
二、实验原理薄膜的制备通常采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和溶胶凝胶法等方法。
在本次实验中，我们采用了物理气相沉积中的溅射法来制备薄膜。
溅射法是利用高能粒子（通常为离子）轰击靶材，使靶材表面的原子或分子溅射出来，并沉积在基片上形成薄膜。
溅射过程中，溅射粒子的能量、入射角、靶材与基片的距离以及工作气体的压力等因素都会对薄膜的质量和性能产生影响。
三、实验材料与设备1、实验材料靶材：选用了纯度为 9999%的_____金属靶材。
基片：采用了经过清洗处理的_____玻璃基片。
工作气体：使用纯度为 99999%的氩气。
2、实验设备溅射镀膜机：型号为_____，具有高精度的真空系统和溅射控制单元。
真空计：用于测量镀膜腔室内的真空度。
膜厚测试仪：型号为_____，用于测量薄膜的厚度。
表面形貌分析仪：用于观察薄膜的表面形貌和粗糙度。
硬度测试仪：用于测试薄膜的硬度。
四、实验步骤1、基片清洗将玻璃基片依次放入去离子水、丙酮和乙醇中进行超声清洗，每次清洗 15 分钟，以去除基片表面的油污和杂质。
清洗后的基片用氮气吹干，放入干燥箱中备用。
2、装样将清洗好的基片放入溅射镀膜机的样品台上，并调整基片与靶材的距离为_____mm。
安装好靶材，并确保靶材与溅射电源的连接良好。
3、抽真空关闭镀膜机的腔门，启动机械泵和分子泵，对镀膜腔室进行抽真空。
当真空度达到 5×10⁻⁴ Pa 时，停止抽真空。
4、溅射镀膜通入氩气，调节氩气流量为_____sccm，使腔室内的气压稳定在_____Pa。
开启溅射电源，设置溅射功率为_____W，溅射时间为_____分钟，进行薄膜沉积。
5、样品取出溅射镀膜完成后，关闭溅射电源和氩气进气阀，待腔室内温度降低到室温后，打开腔门，取出样品。
PECVD薄膜制备流程
PECVD薄膜制备流程PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜制备技术，通过在气相状态下将化学气体物质在等离子体激发下分解并沉积在衬底表面上，从而形成一层薄膜。
PECVD薄膜制备流程包括前处理、沉积和后处理三个主要步骤。
下面将详细介绍PECVD薄膜制备的流程。
1. 前处理（Pre-treatment）：在进行PECVD薄膜制备之前，需要对衬底进行预处理，以去除表面上的杂质和氧化物层，并提高薄膜与衬底的附着力。
常见的前处理方法包括超声波清洗、化学溶液浸泡、等离子体清洗等。
超声波清洗可以利用超声波的机械振荡作用将杂质从衬底表面溶解和脱落，化学溶液浸泡则可以通过酸碱等化学溶液与杂质反应，达到去除杂质的目的。
等离子体清洗则是通过等离子体中电荷的加速作用在衬底表面生成高能粒子，以去除表面杂质。
2. 沉积（Deposition）：PECVD的主要工作是将化学气体在等离子体激发下分解为反应物，并将其沉积在衬底表面。
在PECVD薄膜制备中，常用的化学气体有二硅甲烷（SiH4）、三氯甲烷（CHCl3）、四氯化硅（SiCl4）等。
PECVD制备过程中需要稳定的等离子体，通常采用射频等离子体或微波等离子体等激发方式。
在等离子体激发下，化学气体分子会发生碎裂并产生自由基，然后自由基与衬底表面发生反应，形成薄膜。
不同的化学气体和反应条件可以得到不同性质的薄膜。
3. 后处理（Post-treatment）：PECVD薄膜制备完毕后，通常需要进行后处理来改善薄膜的性能和结构。
后处理一般包括退火、氧化、薄膜表面改性等。
退火是将沉积完成的薄膜在一定温度下进行热处理，以去除杂质和缺陷，并提高薄膜的晶体质量和附着力。
氧化是将薄膜暴露在氧气或氧化剂环境中，以改善薄膜的绝缘性能。
薄膜表面改性可以利用化学反应或物理方法对薄膜表面进行修饰，以改变薄膜的性质和功能。
总结起来，PECVD薄膜制备流程包括前处理、沉积和后处理三个主要步骤。
mof薄膜的制备方法
mof薄膜的制备方法
金属-有机骨架（MOF）薄膜材料是纳米技术领域的一种新材料，其制备方法多种多样。
主要的合成方法包括水热合成法、微波合成法、机械球磨、液相扩散法、喷雾干燥法、电化学沉积法和模板法等。
对于有特殊成型要求的MOFs，例如MOF薄膜，可以在涂层基板上进行逐层沉积、液相外延生长或籽晶生长；对于难以从头合成的MOF，已经开发了各种后合成方法，如后合成改性和溶剂辅助的方法。
此外，为大量合成膜厚度、均匀性、形态、甚至维度均可控的MOF薄膜材料，多种合成方法的不断提出为此提供了可能性。
液相材料制备薄膜的方法
液相材料制备薄膜的方法液相材料制备薄膜的方法是指使用液相化学方法制备一定厚度的薄膜。
液相材料制备薄膜的具体方法有很多种，常见的方法有溶液旋涂法、自组装法、凝胶法等。
其中，溶液旋涂法是最常见的一种液相材料制备薄膜的方法。
在这个方法中，先将需要制备薄膜的材料溶解在适当的溶剂中制成溶液，然后将溶液倒在旋转的衬底上，靠着旋转的力量使液体均匀地铺在衬底上，形成一层薄膜。
该方法需要精确控制溶液的浓度、旋转速度、喷涂位置等参数，才能得到均匀、致密的薄膜。
自组装法是另一种常用的液相材料制备薄膜的方法。
在这个方法中，使用特定的化合物在衬底上自组装生成薄膜。
这个化合物通常是有机大分子，可以通过物理化学方法调节其结构和性质。
自组装法可以制备非常薄的薄膜，而且可以控制薄膜的厚度、表面形貌等性质，因此具有广泛的应用前景。
凝胶法是另一种较为特殊的液相材料制备薄膜的方法。
该方法中，先将所需的材料与透明胶体结构材料混合，形成凝胶，然后通过超声波或离心等方法将凝胶形成薄膜。
这种方法可以制备均匀且具有良好形貌的薄膜，而且可以制备非常大的薄膜。
液相材料制备薄膜的优点是可以制备导电性、光学性、光电性、磁性等特性的薄膜，且可以制备非常薄的薄膜，对于微电子设备和光电器件等领域具有重要的应用价值。
总之，液相材料制备薄膜的方法多种多样，其中最常用的是溶液旋涂法和自组装法。
无论采用哪种方法，都需要准确控制制备条件，并且要依据实际需求来调节薄膜的特性。
随着新型材料的不断涌现，液相材料制备薄膜的方法也会不断改进和完善，为各领域的应用提供更加高效、优质的薄膜制备技术。
第三章薄膜制备技术ppt课件
分子束外延是在超高真空条件下精确控制源材料的中性分子束强度，并使其在加热的基片上进行外延生长的一种技术。从本质上讲，分子束外延也属于真空蒸发方法，但 与传统真空蒸发不同的是，分子束外延系统具有超高真空，并配有原位监测和分析系统，能够获得高质量的单晶薄膜。
2、溅射法 荷能粒子轰击固体材料靶，使固体原子从表面射出，这些原子具有一定的动能和方向性。在原子射出的方向上放上基片，就可在基片上形成一层薄膜，这种制备薄膜的方法叫做溅射法。 溅射法属于物理气相沉积(PVD)，射出的粒子大多处于原子状态，轰击靶材料的荷能粒子一般是电子、离子和中性粒子。
3.1.2 化学气相沉积 (chemical vapor deposition )
化学气相沉积:一定化学配比的反应气体，在特定激活条件下(一般是利用加热、等离子体和紫外线等各种能源激活气态物质)，通过气相化学反应生成新的膜层材料沉积到基片上制取膜层的一种方法。 Chemical vapor deposition (CVD) is a chemical process often used in the semiconductor industry for the deposition of thin films of various materials.
沉积法制备薄膜
沉积法制备薄膜
沉积法是制备薄膜的一种常用方法。
一般来说，沉积法可以分为物理
沉积法和化学沉积法两种。
物理沉积法包括蒸发沉积法、溅射沉积法和离
子束沉积法等，而化学沉积法则包括气相沉积法、溶液沉积法和电化学沉
积法等。
在物理沉积法中，蒸发沉积法是利用热源将物质进行加热，使其蒸发
并在基底上形成薄膜；溅射沉积法则是利用离子轰击的力量将目标物质沉
积到基底上；离子束沉积法则是将离子束引导到目标物质的表面进行轰击，并让释放出来的粒子形成薄膜。
而在化学沉积法中，气相沉积法是利用气相反应生成物质，并让其沉
积在基底上；溶液沉积法则是将目标物质的溶液浸润到基底上，并让其沉
积形成薄膜；电化学沉积法则是利用电化学反应将目标物质沉积到极板上。
不同的沉积法有其各自的优缺点，选择何种方法制备薄膜需要根据实
际需要和情况来选择。
PECVD薄膜制备流程
PECVD薄膜制备流程PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种利用等离子体增强化学气相沉积技术来制备薄膜的方法。
PECVD在微电子、光电子、纳米科技等领域具有广泛的应用，可以制备不同材料的薄膜，如氮化硅、氮化铝、二氧化硅等。
1.薄膜基底处理：首先将基底（如硅片、玻璃基板等）进行表面清洗和处理，去除污染物和氧化层，以获得干净、平整的表面。
2.基底预热：将清洗处理后的基底放置在PECVD反应室中，通过加热使其达到一定温度，通常在200~400℃之间，以提高薄膜生长速率和质量。
3.反应气体进入：将预热的基底置于PECVD反应室中，然后通过气体进入口将反应气体引入反应室。
反应气体一般由两种以上的前体物质组成，如一种是硅源，另一种是其中所需的氮、氧、氢等源。
这些气体在反应室中形成等离子体。
4.气体激活：通过将反应室加压，利用高频电源产生等离子体，激活气体分子。
等离子体中的电子碰撞会引发反应气体分子的化学反应。
5.薄膜生长：等离子体中激活的气体分子会沉积在基底表面上，形成薄膜。
薄膜的生长速率和质量受到多种因素的影响，如反应气体的浓度、反应温度、等离子体的功率等。
6.薄膜腔抽气：薄膜形成后，关闭反应气体进入口，并通过真空抽气系统将反应室内的气体抽出，以终止反应。
7.薄膜收后处理：将薄膜基底从PECVD反应室中取出，并进行收后处理，如清洗、退火等，以进一步提高薄膜的性能和质量。
PECVD薄膜制备的流程中，参数的选择和调节是非常重要的，如反应气体的流量、功率、反应温度等，会直接影响薄膜的性能和质量。
此外，还需要注意反应室和基底的清洗和处理，以获得干净、平整的表面，有利于薄膜的生长。
最后，收后处理可以进一步优化薄膜的性能和质量。
PECVD薄膜制备流程的优点包括薄膜制备速度快、成本低、可以在较低的温度下制备高质量的薄膜等。
然而，也存在一些挑战，如膜层不均匀性、生长速率非线性、功率、温度等参数的精确控制等方面的问题，这需要制备人员有一定的经验和技术。
薄膜物理与技术-3 薄膜的化学制备工艺学
Gr Gf (生成物) Gf (反应物)
CVD热力学分析的主要目的是预测某些特定条件下某些 CVD反应的 可行性（化学反应的方向和限度）。
在温度、压强和反应物浓度给定的条件下，热力学计算能从理论上 给出沉积薄膜的量和所有气体的分压，但是不能给出沉积速率。
热力学分析可作为确定CVD工艺参数的参考。
良好的耐热冲击材料,还是电绝缘体
■ 单氨络合物制备氮化物薄膜：AlCl3· NH3 (g) AlN (s) + 3HCl (g) 800-1000℃
3 薄膜制备的化学工艺学
3.2 化学气相沉积（CVD）
3.2.1 CVD的主要化学反应类型
热解 反应 还原 反应 氧化 反应 置换 反应 歧化 反应 输运 反应
二、还原反应：薄膜由气体反应物的还原反应产物沉积而成。 1）反应气体：热稳定性较好的卤化物、羟基化合物、卤氧化物等 + 还原性气体。 2）典型反应：
■ H2还原SiCl4外延制备单晶Si薄膜： SiCl4 (g) + 2H2 (g) Si (s) + 4HCl (g) (单晶硅外延膜的生长) ■ 六氟化物低温制备难熔金属W、Mo薄膜： WF6 (g) + 3H2 (g) W (s) + 6HF (g)
借助于适当的气体介质与之反应而形成一种气态化合物， 这种气态化合物再被输运到与源区温度不同的沉积区， 并在基片上发生逆向反应，从而获得高纯源物质薄膜的沉积。
1）反应气体：固态源物质 + 卤族气体。
2）典型反应：
T1 Ge ( s)＋I 2 ( g ) GeI 2 ■ 锗（Ge）与碘（I2）的输运反应沉积高纯Ge薄膜： T2 - 200℃ （类似于Ti的碘化精炼过程）： Ti ( s ) ＋2 I 2 ( g ) 100 TiI（ g ） 4
浸渍提拉法制备薄膜
浸渍提拉法制备薄膜浸渍提拉法（dip-coating technique）是一种常用的制备薄膜的方法，适用于不同材料的薄膜制备。
该方法通过将基片浸入溶液中并逐渐提升，使溶液均匀附着在基片表面，形成均匀的薄膜。
以下将详细介绍浸渍提拉法制备薄膜的步骤和影响因素。
一、浸渍提拉法的步骤1. 准备溶液：根据所需薄膜的材料和性质，调制溶液。
溶液的浓度、pH值等因素将直接影响薄膜的质量和性能。
2. 清洁基片：将基片进行超声清洗，去除表面的杂质和污染物。
确保基片表面干净，以便溶液能够均匀附着。
3. 浸渍：将清洁后的基片缓慢地浸入溶液中，确保溶液充分覆盖基片表面。
浸渍的速度、时间和角度等因素将影响溶液的附着均匀性。
4. 提拉：将浸渍后的基片缓慢提出溶液，使溶液在提拉过程中均匀附着在基片表面。
提拉的速度和角度将影响薄膜的厚度和均匀性。
5. 干燥：将提拉后的基片放置在通风干燥的环境中，使溶液中的溶剂逐渐挥发，形成固态薄膜。
干燥的温度和时间将影响薄膜的致密性和质量。
二、影响浸渍提拉法制备薄膜的因素1. 溶液的性质：溶液的浓度、粘度、表面张力等性质将影响薄膜的附着性和均匀性。
不同材料的薄膜制备需要选择适合的溶液条件。
2. 基片的性质：基片的材料、形状、表面特性等将直接影响薄膜的附着和生长。
选择合适的基片可以提高薄膜的质量和性能。
3. 浸渍参数：浸渍的速度、时间和角度等参数将影响溶液在基片表面的附着均匀性。
合理控制这些参数可以制备出均匀且致密的薄膜。
4. 提拉参数：提拉的速度和角度将影响薄膜的厚度和均匀性。
不同材料和要求的薄膜可能需要调整不同的提拉参数。
5. 干燥条件：干燥的温度和时间将影响薄膜的致密性和质量。
过高或过低的温度可能导致薄膜的开裂或不均匀干燥。
通过对浸渍提拉法制备薄膜的步骤和影响因素的了解，可以更好地控制薄膜的质量和性能。
此外，该方法具有简单、灵活、成本低等优点，适用于多种材料的薄膜制备。
未来的研究可以进一步改进浸渍提拉法的工艺参数，提高薄膜的质量和应用性能。
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集成电路制造工艺 1 薄膜制备
（湖南工学院，电子0902班，30号 沈旭韬 ） 摘要：介绍了氧化物薄膜制备方法和掺钇氧化锆（YSZ）薄膜的制备方法。其中氧化物薄
膜制备方法包括磁控溅射法（Magnetron Sputtering）、金属有机物化学气相沉积（MOCVD）、喷雾热分解（Spray Pyrolysis）、溶胶-凝胶法（Sol-gel）、热蒸发镀膜法等。而掺钇氧化锆（YSZ）薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、电化学气相沉积法、电泳沉积法、溶胶-凝胶法、溅射法、流延成型法和等离子喷涂等，并评述了这些方法的优缺点；YSZ薄膜作为重要的功能材料在气体、液体分离与纯化、高温催化膜反应器、燃料电池和功能涂层等方面的应用也被进行了介绍。指出了未来YSZ薄膜应用研究的发展趋势。 关键词：氧化物薄膜制备，掺钇氧化锆（YSZ）薄膜的制备，磁控溅射，金属有机物，化
学气相沉积，喷雾热分解，点化学气相沉积，喷涂。 Abstract: this paper introduces the oxide films and preparation methods of zirconium
oxide film yttrium mixing method of preparation. One of the oxide films preparation methods including magnetron sputtering, metal organic chemical vapor deposition, spray pyrolysis, sol-gel •, heat evaporating &coating method, etc. And • zro2 membrane yttrium mixing the preparation methods including chemical vapor deposition method, electrochemical vapor deposition, electrophoresis deposition, sol-gel, sputtering method, ChengXingFa and plasma spraying, etc, and reviews the advantages and disadvantages of these methods, YSZ film as the important function of the material in the gas, liquid separation and purification, high catalytic membrane reactors, fuel cells and function, the application of coating were also introduced. YSZ points out the future trend of development of researches on the application of membrane. Keywords: yttrium oxide film preparation, mixing the preparation, zro2 membrane
magnetron sputtering, metal organic and chemical vapor deposition, spray pyrolysis,。 集成电路制造工艺 2 1．氧化物薄膜的制备方法 不同的制备技术及工艺参数决定了薄膜的结构特性和光电性质。目前，制备氧化铜薄膜的方法主要有：磁控溅射法（Magnetron Sputtering）、金属有机物化学气相沉积（MOCVD）、喷雾热分解（Spray Pyrolysis）、溶胶-凝胶法（Sol-gel）、热蒸发镀膜法等。其中溅射法、MOCVD、脉冲激光沉积和热蒸发镀膜法都可以生长出性能良好的氧化铜薄膜，是制备氧化铜半导体光电器件的良好选择。下面简要介绍这几种常用方法。 1.1磁控溅射法（Magnetron Sputtering） 磁控溅射法是目前（尤其是国内）研究最多、最成熟的一种氧化铜薄膜的制备方法。现已开发出以氧化铜陶瓷为靶材，沉积过程无化学变化的普通溅射方法和以铜为靶材，沉积过程中铜与环境气氛中的氧发生反应的反应溅射方法。磁控溅射可以制备出 c 轴高度择优取向，表面平整且透明度很高的致密薄膜。衬底可以是单晶硅片、玻璃、蓝宝石等。 磁控溅射法要求较高的真空度，合适的溅射功率及衬底温度，保护气体一般用高纯的氩气，反应气体为氧气。基本原理是：在阴极（靶材）和阳极（衬底）之间加电场，向真空室内通入氩气和氧气。在电场的作用下，真空室内的气体电离，产生离子。离子又在电场的作用下被加速，并向阴极靶材运动。由于施加在阳极和阴极之间的电场很强，电离的离子具有很高的动能并轰击阴极靶材，将靶材上的物质以分子和分子团的形式溅射出来并射向阳极衬底。磁控溅射由于磁场使等离子体局域在靶表面附近作摇摆式运动，延长了电子运动路径，提高了电子与反应粒子的碰撞几率，在靶表面附近形成高密度的等离子体区，从而达到高速溅射。高密度电子存在的另一个好处是使磁控溅射可以在比普通溅射低的气压下工作，从而减少微孔并获得柱状生长。磁场使大多数电子被封锁在靶附近区域，从而显著减少电子对薄膜的轰击损伤，也降低了基片的温升。磁控溅射制备工艺简单，容易实现掺杂、成本低、尾气无污染，适宜规模化生产。而且，磁控溅射法可以制备高度 c 轴取向，表面平整度高，可见光透过率高及光电性能良好的薄膜。由于磁控溅射是一种高能沉积方法，粒子轰击衬底或已经生长的薄膜表面容易造成损伤，因此生长单晶薄膜或本征的低缺陷浓度氧化铜半导体有很大难度。总体来看，溅射法制备的氧化铜 薄膜质量不如利用MOCVD方法制备的氧化铜薄膜。 1.2 金属有机物化学气相沉积（MOCVD） 金属有机物化学气相沉积是一种广泛用来生长半导体和氧化物外延薄膜的生长技术。目前，这项生长技术已经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 生长氧化铜薄膜，常用的铜源是二甲基铜（DMZ）或二乙基铜（DEZ），氧源可以选择为 CO2、O2、N2O 和 H2O。衬底可以是蓝宝石、Si 和玻璃等。目前，人们普遍使用 DEZ 作为铜源，纯 O2作为氧源。由于 DEZ 的蒸气压比 DMZ 低，用它生长氧化铜，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。用 DMZ 作为铜源，更倾向 集成电路制造工艺 3 于得到多晶的氧化铜薄膜。由于 DEZ 和 O2的剧烈反应会生成细小颗粒，降低薄膜的结晶质量，使表面粗糙度增加，因此在 MOCVD 生长 氧化铜薄膜时，一般在衬底表面用高纯氮气作为隔离层，以降低 DEZ 和 O2在真空室内的气相反应。因此生长高质量的氧化铜薄膜的关键在于限制其气相反应。解决的办法是改变气体的输入位置并在通气的同时旋转基片。MOCVD 技术制备氧化铜薄膜的质量随着该技术近年来飞速发展有显著地提高。目前，MOCVD 是几种能稳定生长氧化铜单晶薄膜的方法之一。用 MOCVD生长的氧化铜薄膜结晶质量优良，表面平滑，膜均匀性好。并且能实现高速度、大面积、均匀、多片一次生长，符合产业化的发展要求。综合来看，MOCVD 是一总生长高质量氧化铜薄膜的先进设备，很适用于超高频 SAW 器件和光电器件所需要的氧化铜薄膜的制备。 1．3 脉冲激光沉积（PLD） 脉冲激光沉积（PLD）是近年发展起来的一种真空物理沉积工艺。通过激光加热氧化铜靶使其蒸发，蒸发物进入与氧化铜靶垂直的等离子体管中后沉积在衬底上。入射源一般采用 KrF（248 nm，10 Hz，30 ns）或 ArF（193 nm，20 Hz，15 ns）激光器。PLD 是一种先进的成膜技术。与其他工艺相比，其生长参数独立可调，可精确控制化学计量比，对靶的形状和表面质量无要求，易于实现超薄薄膜的制备和多层结构的生长，生成的氧化铜薄膜结晶质量好，膜的平整度较高，而且采用光学系统，避免了不必要的玷污。沉积时衬底温度和沉积气氛是影响氧化铜薄膜结构的关键因素。在中等温度（如 300℃）和高真空沉积气氛下，c 轴取向的氧化铜薄膜具有单晶化倾向（形成较大颗粒），表面平整度高。PLD 技术的成膜效率高，能够进行批量生产，这是它的很大优势，有望在高质量氧化铜薄膜的研究和生产中得到广泛的应用。但是 PLD 对沉积条件的要求比较高，同时其在掺杂控制、平滑生长多层膜方面存在一定的困难，因此难以进一步提高薄膜的质量。 综上所述，制备氧化铜薄膜有很多方法，但不同方法和工艺制备的氧化铜薄膜具有不同的微结构、晶粒取向和大小以及缺陷等，这些都会影响其压电、光电等特性。要选择一种适合低成本、大面积的制备均匀氧化铜薄膜的技术，蒸发镀膜法是比较合适的技术之一。本研究拟用蒸发镀膜技术来制备氧化铜薄膜，并检测、分析其基本性能。 集成电路制造工艺
4 2．掺钇氧化锆薄膜的制备方法及应用研究新进展 无机膜的应用研究始于上个世纪四十年代。目前，无机陶瓷膜研究最为活跃的是氧化铝膜、氧化钛膜、氧化锆膜和氧化硅膜。其中氧化锆膜由于良好的机械性能、催化性能、表面性能及可选择透氧性能，引起人们广泛关注。 氧化锆是一种多晶型氧化物。高温处理过程中存在三种晶型（四方晶型t-ZrO2、单斜晶型m-ZrO2、立方晶型c-ZrO2）的相互转变，其转变过程为： 在相变过程中氧化锆伴随着体积变化，致使氧化锆薄膜在热循环过程中容易破裂。因此，要制备热稳定性氧化锆需要进行晶型稳定化处理，即向氧化锆中加入一定量的三氧化二钇（Y2O3）、氧化镍（NiO）、氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）等氧化物作为晶型稳定剂。在这些晶型稳定剂中使用最多是Y2O3。掺入Y2O3有利于形成氧化锆四方晶型，对氧化锆起到增韧作用[1，2]。同时使得氧化锆的透射率[3]、折射率[3，4] 与表面结构[5，6]等也发生很大的变化。本文对YSZ薄膜的主要制备方法进行了评价，并介绍了在液体分离与纯化、高温催化膜反应器、燃料电池和功能涂层等方面的应用。 2.1 氧化锆薄膜的制备方法 YSZ薄膜的制备方法有很多，主要有化学气相沉积法、电化学气相沉积法、电泳沉积法、溶胶-凝胶法、溅射法、电子束蒸发镀膜法、流延成型法和等离子喷涂法等。 2.1.1化学气相沉积法（CVD） 化学气相沉积是利用气态物质在固体表面发生化学反应生成固态沉积物的方法。其过程是反应气体输送到基底表面，被基底表面吸收，发生化学反应形成固态产物。用这种方法制备YSZ薄膜的原料是气态ZrCl4和水蒸汽，用YCl3作为稳定剂。Chour等人[10]利用含有Zr和Y离子的丁醇为前驱体材料，以烧结的氧化铈为基底，化学气相沉积4h，得到5 μm 厚的YSZ薄膜。 化学气相沉积的优点是制得的氧化锆薄膜纯度较高、致密性较好。特别适于在其他方法难以沉积的位置上沉积薄膜。其缺点是反应温度较高，反应过程中存在腐蚀性气体(如卤素化合物)，沉积率相对较低。 2.1.2电化学气相沉积法（EVD） 电化学气相沉积法是化学气相沉积法的一种改进形式，它是以电化学势能作为生长的驱动力，在基底上形成致密性薄膜的一种方法。其过程是在载体的两侧分别通气态原料（ZrCl4、YCl3）和氧化剂（水蒸气或氧气），这两种物质在载体的孔中相遇形成YSZ薄膜，膜厚一般为1μm-100μm。这种方法的优点是所得的膜厚薄均匀，适用于制作固体氧化物燃料电池（SOFC）中各种厚度的膜。Sasaki等[11]制造的管式固体燃料电池（SOFC）就是反复使用EVD法在阴极管上沉积YSZ固体电解质薄膜，该SOFC的最大输出功率密度达0.9W/cm2。但这种方法也存在如制膜设备复杂、成本高、反应生成的氧气腐蚀性大等缺点。 2．1.3 电泳沉积法(EPD)