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研究生： 林松禾
Song-he Lin
論文名稱： 以不同氮源先驅物氣相磊晶氮化鋁薄膜之研究
Gas phase epitaxy of AlN using various nitrogen precursors
指導教授： 洪儒生
Lu-sheng Hong
口試委員: 魏大欽
Ta-chin Wei
周賢鎧
Shyan-kay Jou
邱正杰
none
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工程學院 - 化學工程系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 118
中文關鍵詞： 氮化鋁 、化學氣相沈積法 、三乙基胺•鋁烷
外文關鍵詞： AlN, CVD, triethylamine alane
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    • 本篇論文乃以不同氮源先驅物為原料的冷壁式低壓化學氣相沈積法，探討在不同基材上異質成長氮化鋁薄膜的相關議題。首先，單一分子先驅物三乙基胺•鋁烷(TEAA)的長膜在500oC的高溫下，會成長出以碳化鋁(Al2C)為主體的非晶向薄膜，其次以第三丁基聯胺與三甲基鋁(TBHy/TMAl)反應系統選用藍寶石晶片(sapphire)作為基材，在成長溫度為700oC、總壓3 torr、五三族元素進料比為6.2下成長出氮化鋁膜；最後在氨氣與三甲基鋁(NH3/TMAl)反應系統中則選用經過表面碳化處理的矽(111)晶片作為基材，實驗結果發現在總壓10 torr、五三族元素進料比為2500下，基材溫度為1100 oC時，成長出以(0002)為擇優方向的氮化鋁(AlN)薄膜。

    Aluminum nitride (AlN) films were grown by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. Many combination of reactants and substrates have been studied. Firstly, a single molecular precursor named triethylamine alane was used that formed aluminum carbide with only a small amount of Al-N bonding at 973 K. Secondly, TMAl/TBHy reaction system show polycrystalline growth of AlN at a low temperature of 973 K. Finally, AlN(0002) films were successfully synthesized on SiC(111) at 1373 K by using TMAl/NH3 reaction system with a large V/III feeding ratio of 2500.

    中文摘要.............................................I 英文摘要............................................II 誌謝...............................................III 目錄.................................................V 圖索引.............................................VII 表索引.............................................XVI 第一章 前言 1.1 導言 ...........................................1 1.2 氮化鋁製備方式 ..................................7 1.3 研究動機與目的..................................10 第二章 實驗相關部份 2.1 實驗裝置........................................11 2.2 沈積用基材的製備方法............................19 2.3 實驗程序........................................23 2.4 薄膜特性的量測 ..................................25 第三章 結果與討論 3.1 在Si(111)上成長碳化矽薄膜品質之研究.............32 3.2 TEAA於CVD系統中的沈積行為 3.2-1 TEAA於不同基材溫度下的沈積行為...........40 3.2-2 TEAA於沈積溫度700oC下的薄膜原子組成之分 析.........................................55 3.3 TBHy/TMAl系統成長AlN薄膜 3.3-1以不同TMAl分壓對AlN薄膜成長的影響.........65 3.3-2 以不同反應溫度及基材氮化時間對AlN薄膜成長的 影響.......................................74 3.4 NH3/TMAl系統成長AlN薄膜 3.4-1以不同V/III進料比對AlN薄膜成長的影響......82 3.4-2 以不同反應溫度對AlN薄膜成長的影響........91 第四章 結論........................................98 參考文獻............................................99

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