以含氮鈮錯合物經化學氣相沈積法成長薄膜

Abstract

╱NEt ╱ │ NbCl□與 LiNEt□反應後生成產物為 (NEt□) □Nb │ ，(Ⅰ)、(NEt□) □ ╲ │ ╲CHMe Nb(NEt),(Ⅱ)、Nb(NEt□)□, (Ⅲ) 。我們嘗試分離出化合物(Ⅰ)、(Ⅱ)，並以 ( Ⅰ)、(Ⅱ) 為前驅物，在矽晶片上 [(100) 及 (111)] 沉積薄膜：沉積溫度為550- 650℃ ，系統壓力在0.02-1.5 Torr 之間。利用掃描式電子顯微鏡(SEM) 及X-光射 線繞射光譜(XRD) 觀察薄膜表面及結晶性，並由波長分散光譜儀(WDS) 及歐傑電子 光譜儀(AES) 鑑定薄膜組成。沉積過程中產生之氣體收集後，以氣相層析質譜儀 ( GC-MS)及核磁共振光譜儀(NMR) 分析，並推測其產生途徑。 由SEM 照片中得知，薄膜表面為多晶(Polycrystalline) 結構，隨沉積溫度升高， 形成之晶粒越大。WDS 分析結果顯示薄膜中含鈮和大量的碳、氮元素，及不定量的 氧。薄膜組成應為NbCxNyOz，x=0.07-2.60，y=0.47-1.10，z=0.02-1.92 。AES 深 度探測光譜中可見鈮、氮均勻分佈於薄膜內。越接近薄膜內層，氧含量越低，碳含 量測越高，後者可能為選擇性濺射(Preferential Sputtering) 所引起。XRD 光譜 中可見，隨沉積溫度升高，結晶性越明顯。薄膜繞射角 (2θ=36.58,42.36,61.70, 71.00°)介於碳化鈮及氮化鈮之間。