Химическое осаждение пленок нитрида и карбонитрида бора из паров летучих соединений бора

• Автор: Косинова, Марина Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 164 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Области применения и физикохимические свойства слоев нитрида и карбонитрида бора

1.2. Методы характеризации фаз в системах ВП и ВСЫ.

1.3. Процессы осаждения из газовой фазы, используемые для получения

слоев нитрида и карбонитрида бора

1.3.1. Синтез пленок нитрида бора осаждением из газовой фазы в

системах с боразином

1.3.2. Газофазные процессы осаждения слоев карбонитрида бора

1.3.3. Исследование термической стабильности слоев гидрированного

нитрида бора
1.4. Заключение.
2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАЖДАЕМЫХ СЛОЕВ
3. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ НИТРИДА БОРА
3.1. Синтез диэлектрических слоев ВхМьх.Н методом газофазного разложения боразина, активированного плазмой, и их свойства.
3.2. Синтез и свойства диэлектрических слоев ВХМ.ХН, полученных методом газофазного разложения боразина, активированного плазмой, и дополнительным электрическим полем
3.3. Синтез и свойства пленок карбонитрида и нитрида бора, синтезированных плазмохимическим разложением триметиламинборана.
3.4. Синтез и свойства пленок карбонитрида и нитрида бора, полученных термическим и плазмохимическим разложением триэтиламинборана
3.5. Дегидрирование пленок ВХК.ХН в процессе высокотемпера1урного
отжига
3.6. Заключение.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Л. Соложснко с соавторами систематически изучал температурные зависимости теплоемкости и энтальпии , энтальпии образования , уравнения состояния и термическое расширение всех кристаллических полиморфных модификаций нитрида бора. На основе этих данных была предложена новая версия фазовой диаграммы , которая в последующие годы была уточнена . К и Р0 является кубический нитрид бора . Новая версия этой диаграммы дана в , где показано, что при атмосферном давлении является термодинамически устойчивой модификацией вплоть до температуры К. Однако следует заметить, нто до сих пор полного единодушия среди ученых в этом вопросе нет ,. Таким образом, в настоящее время известны четыре структурные разновидности нитрида бора два слоистых политипа гексагональный ЬВЫ и ромбоэдрический гВИ и две более плотные модификации кубическая со структурой сфалерита сВЫ и гексагональная вюрцитоподобная v. Кроме этого, существует турбостратный нитрид бора, образующийся смещением слоев ЬВЫ в произвольном положении путем поворота базиса 1, так что получаемая структура полностью одномерно разупорядочена турбостратна , . Структурная основа обеих модификаций графитоподобного ВЫ плоский слой, построенный из правильных гексагонов с углом 0 между . ВЫ отличаются между собой чередованием идентичных параллельных слоев и размерами элементарной ячейки агВЫ аЬВЫ, сгВМ 1,5сЬВЫ. Плотные модификации нитрида бора сВИ и v характеризуются пространственным распределением прочных . Лгибридизованных связей. Их структурной основой является координационный тетраэдр, построенный на четырех ВЫ связях рис. I. В табл. Рис. Огромный интерес вызывает кубическая модификация сВК К настоящему времени предприняты огромные усилия синтезировать пленки кубического нитрида бора. К сожалению, до сих пор в литературе не сообщалось об успешном синтезе монофазной пленки сВЫ толщиной в несколько микрон с хорошей адгезией к подложке и низким уровнем внутренних напряжений . Как уже подчеркивалось выше, исследованию процессов синтеза, физикохимических и механических свойств тонких пленок тройной системы ВСИ уделяется много внимания лишь последние лет, хотя керамические материалы этой системы изучаются уже давно и нашли применение в промышленности . Подобие кристаллических структур как сВЫ и алмаза, так и гексагонального нитрида бора и графита табл. Как ожидают, кубический или алмазоподобный карбонитрид бора сВС, будет обладать свойствами диэлектрика и сверхтвердого материала с высокой температурой плавления . Гексагональный или графитоподобный карбонитрид бора ИВСЫ, как ожидается, будет иметь промежуточные свойства между графитом, который является полуметаллом, и ЬВЫ, который служит хорошим изолятором. В частности, уже сообщалось, что ЬВСгЫ проявляет полупроводниковые свойства . Ожидают, что в зависимости не только от состава карбонитрида бора, но и от расположения атомов в решетке, можно получать материал с различной шириной запрещенной зоны . Рассматривая графитоподобный карбонитрид бора состава ВСгИ как двумерный кристалл, автор работы провел расчеты электронных энергетических спектров монослоев ВСгИ для трех различных положений атомовкомпонентов в узлах выбранной в качестве элементарной 8атомной плоской ячейки рис. Рис. Найдено, что в зависимости от типа упорядочения резко меняются проводящие свойства системы. Так, на энергетической диаграмме пподобных зон ВСгЫ со структурой I рис. II и III АЕ8 1,8 и 2,9 эВ, соответственно. Иными словами, варьируя тип атомного упорядочения, можно направленно менять проводящие свойства системы от полупроводниковых до металлических. Пленки графитоподобного ВСЫ представляют интерес для использования в люминесцентных приборах, транзисторах и т. Пленки ВСЫ также могут найти применение как защитные покрытия в полупроводниковых устройсгвах . Особый интерес в последнее время вызывают наноразмерные формы ВЫ и ВСЫ. Нанотубулярные объекты привлекают сегодня повышенное внимание как перспективные материалы микроэлектроники, потенциальные конструкционные элементы сверхминиатюрных аналитических устройств, фрагменты функциональных блоков наномаштГ .