碳化矽奈米針製備及其形成機制之研究

Fabrication and Formation Mechanism of SiC Nanotips

許景盛(Jing-Sheng Syu)

指導教授 ： 黃振昌

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00079

摘要

本論文利用平面式微波輔助化學氣相沉積系統(Microwave plasma enhanced chemical vapor deposition)，以Si(100)為基板成長a-SiC:H奈米針狀結構。並以SEM、Raman、TEM、XPS、FTIR及AES分析其微結構和化學鍵結。控制適當偏壓、氣壓以及CH4：H2流速比例，從不同製程時間探討孕核及成長，並確立a-SiC:H奈米針狀結構形成的機制有三步驟：(一) CH4：H2電漿與Si基材反應成非晶SiC核；(二) CH4:H2電漿選擇性轟擊未成核的Si基板；(三) CH4：H2電漿與針狀結構作用形成SiC鍵結的外層。
當製程時間增加，非晶形碳化矽奈米針的長度因為轟擊效應而增加。隨著CH4:H2流速比例提高，非晶形碳化矽奈米針的分布密度因為反應成核數量提高而增加。
將奈米針經過不同溫度的真空退火，得知非晶形碳化矽奈米針狀結構產生含多晶3C-SiC的針狀結構。隨著退火溫度的增加，含多晶3C-SiC的針狀結構中SiC鍵結的FTIR訊號強度越高，表示其結晶性越好。

關鍵字

碳化矽 ； 奈米針 ； 電漿輔助化學氣相沉積儀

參考文獻

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