MgO缓冲层对Si衬底上制备Fe_3Si薄膜性能的影响

作     者：张翀 谢晶 谢泉 Zhang Chong;Xie Jing;Xie Quan

作者机构：贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所贵阳550025 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61264004) 贵州省科技攻关项目(黔科合GY字3015) 贵州省国际科技合作项目(黔科合外G字7004 7003) 贵州省教育厅"125"重大科技专项资助项目(黔教合重大专项字003) 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2017年第42卷第12期

页      码：933-937,950页

摘      要：采用磁控溅射方法和热加工工艺在n型Si衬底上溅射不同厚度的MgO层并制备Fe-Si薄膜层,退火后形成Fe_3Si/MgO/Si多层膜结构。利用MgO缓冲层对退火时Si衬底扩散原子进行屏蔽,并分析MgO层对Fe_3Si薄膜结构和电学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和四探针测试仪对Fe_3Si薄膜的晶体结构、表面形貌、断面形貌和电阻率进行表征与分析。研究结果表明:当MgO层厚度为20 nm时生成Fe_(0.9)Si_(0.1)薄膜,当厚度为50,100,150和200 nm时都生成了Fe_3Si薄膜,生成的Fe_3Si和Fe_(0.9)Si_(0.1)薄膜以(110)和(211)取向为主。随MgO缓冲层厚度增加,Si衬底扩散原子对Fe_3Si薄膜的影响减小,Fe_3Si薄膜的晶格常数逐渐减小,晶粒大小趋向均匀,平均电阻率呈现先增大后减小趋势。研究结果为后续基于Fe_3Si薄膜的器件设计与制备提供了参考。

主 题 词：磁控溅射法 MgO缓冲层 Fe3Si薄膜 晶体结构 电阻率 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.13290/j.cnki.bdtjs.2017.12.011

馆 藏 号：203280545...