以低壓化學氣相沉積成長含鉻之氧化鋁薄膜

Abstract

本實驗首先利用Al(OC3H7)3為前驅物，以低壓化學氣相沈積法，在基材 Si(100)，400-500.degree.C成長出非晶形之氧化鋁薄膜，將這些薄膜 在950.degree.C焠火,可得.gamma.-Al2O3，而在1200.degree.C焠火,則可 得.alpha.-Al2O3。其次以Cr(CO)6為前驅物於基材溫度300-500.degree.C 成長所得的薄膜，送入750.degree.C焠火，於XRD上可看出膜中含氧化鉻 。再以WDS定量出膜中Cr、C、O含量分別為60、20、20 at%，其中C、O含 量大致相近，且基材溫度愈高，C、O含量漸減，而Cr含量漸增。由XPS分 析中可看出膜中除含氧化鉻外，尚含有金屬鉻及與鉻氧鍵結的碳。最後再 以為Cr(CO)6為鉻之來源，Al(CO3H7)3為Al2O3前驅物在基材400.degree.C 時，將鉻雜摻至氧化鋁薄膜中，由WDS分析中可知Cr(CO)6在-15.degree.C 、0.degree.C、25.degree.C揮發，Al(OC3H7)3在135.degree.C揮發， Cr/ Al分別為0.013, 0.021及0.095。將這些樣品送入950.degree.C焠火 ，XRD結果顯示膜為.gamma.-Al2O3，晶格常數a(=b=c)隨鉻之雜摻量之增 加而增加，若再送入1200.degree.C焠火，則可得.alpha.-Al2O3，晶格常 數a(=b )隨鉻之雜摻量之增加而增大，但c卻隨之變小。文中並探討造成 晶格常數發生變化的原因。