电子科学与技术专业电子科学与技术.doc

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1、本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：Fe・Si化合物薄膜的晶体结构分析电子信息学院电子科学与技术电技仙学院:专业:班级:学号:1007010024学生姓名:指导教师:2014年5月20S摘要IIAbstractIll第一章Fe-Si化合物的研究背景和基本性质11.1研究背景11.1.1Fe-Si化合物的研究意义11.1.2Fe-Si化合物的研究现状21.2Fe-Si化合物基本性质31.2.1Fe-Si化合物的相图31.2.2Fe-Si化合物的光学性质41.2.3存在的问题41.3Fe-Si化合物的制备方法5[1]3.1分子束夕卜延61.3.

2、2固相反应淀积法61.3.3磁控溅射法61.3.4制备方法的比较8第二章Fe-Si化合物薄膜样品的制备9[2]1制备仪器92.1.1磁控溅射仪92.1.2高真空退火设备102.2实验准备工作112.2.1实验材料及条件112.2.2Fe靶的清洗112.2.3Si基片的清洗122.3样品制备过程12第三章制备参数对Fe-Si薄膜生长的影响143」溅射气床对硅化物形成的影响143.2退火时间对硅化物形成的影响17第四章总结21参考文献22致谢23Fe-Si化合物薄膜的晶体结构分析摘要采用磁控溅射的方法，在高真空不同的溅射气压条件下，沉积金属Fe到

3、Si(100)衬底上，然后通过真空退火炉在2小吋和12小吋条件下对两组样品进行热处理，直接形成了Fe-Si化合物薄膜。采用X射线衍射仪对样品进行了晶体结构分析，利用卢瑟福背散射对Fe-Si化合物的形成过程屮的Fe原子和Si原子的互扩散机理进行了研究，结果表明，在溅射气压1.OPa-1.5Pa,退火温度为8000°退火12小时能够得到质量很好的Fe-Si薄膜，超过1.5Pa时就会朝其他的Fe-Si化合物转变，还可能有Fe和Si的氧化物牛成。关键词：磁控溅射；晶体结构；X射线衍射；Fe-Si化合物。AbstractIntheconditionof

4、highvacuum,metalFehasbeendepositedtoSi(100)substratebymagnetronsputteringindifferentsputteringpressure.Andthen2hoursor12hoursofheattreatmentinthevacuumannealingfurnacehaveformedFe-Sicompoundthinfilm.ThecrystalstructureofthepreparedfilmshavebeencharacterizedbyX-raydiffractio

5、n(XRD),andtheprocessoftheformationofFc-Sicompoundhavebeenstudiedbyusingrutherfordbackscattering.TheresultshaveshowedthattheopticalqualityFe一Sicompoundthinfilmhavebeenobtainedintheconditionof800°C,andtheannealingtemperature1.0Pa-1.5Pa.andtheothershifthasbeengeneratedinthecon

6、ditionofmorethan1.5Pa.Keywords:Magnetronsputtering.Crystalstructure;X-raydiffraction(XRD);Fe-Sicompound.第一章Fe-Si化合物的研究背景和基本性质1.1研究背景1.1.1Fe-Si化合物的研究意义随着科学技术的不断发展与进步，特别是微电子产业的发展，给人们的生活带来了巨大的变化，计算机、互联网、移动通讯设备等，人们在尽情亨受着高科技带来的便捷的同时，同时也逐渐地意识到了一些不良现象的出现：资源短缺、能源问题、环境污染等等［⑷。微电子产业屮使

7、用的一些元素是有毒的，且在地球上的存储量也是很少，如图1.1所示。如In元素，大约还有14年，而As资源的寿命要长一点，大约是In的两倍。随着LED、半导体激光这样的化合物半导体光电器件和太阳能电池这样的能量器件的大量生产，废弃物也越来越多。但即便如此，考虑到兀素性能的优越，直到现在，Ga、Tn.As、P、Pb、Sc、S、Tc等有毒元素还是被大量的使用着。魚：48.60%硅26.30%铝7.73%铁4.75%钙3.45%钠2.74%钾2.47%丄镁2.00%—氢0.76%屮其他1.20%—图1.1地球表面含量为了解决这一问题，使未来我们的电子

8、器件更加的环保和安全，创造一个循环可利用的产业链系统。如果我们使用地球上含量丰富，对环境污染相对较小的Fe、Si、O、C、Ga等元素来制造半导体器件，这对半导体产业