Структура пленок карбида кремния, синтезированных методом магнетронного распыления

Аннотация

Данная работа посвящена синтезу твердых пленок карбида кремния (SiC_х) на поверхности монокристаллического кремния (с-Si) с тонкой прослойкой аморфного кремния (а-Si) методом магнетронного распыления и установлению новых закономерностей по влиянию термической обработки на состав, процессы кристаллизации и структуру слоев. Принципиальным отличием этого метода синтеза от традиционно используемого метода магнетронного распыления состоит в высокочастотном режиме 13,56 МГц магнетронного распыления мишени кремния и мишени графита. При режиме осаждения: rf – 150 Вт, 13,56 МГц; Ar – 2,4 л/час, 0,4 Па; 100°C, 10800 сек получена аморфная пленка SiС_х с высокой плотностью ~3,52 г/см³, содержащая нанокластеры с преобладанием укороченных SiC-связей, поглощающих при 860 см^-1. Быстрый отжиг (970°С, 5 мин, вакуум) приводит к частичному распаду кластеров, улучшению структуры пленки, формированию нанокристаллов α-SiC, β-SiC и Si и уменьшению плотности пленки. На основании данных рентгеновской дифракции и плотности пленки (3,522 и 3,397 г/см³ до и после отжига) сделано предположение о присутствии включений алмаза и плотных кластеров.