电子科学与技术专业本科毕业论文设计.doc

本科毕业论文（设计） 论文（设计）题目：Fe-Si化合物薄膜的晶体结构分析 学 院： 电子信息学院＿ 专 业： 电子科学与技术 班 级： 电技101＿＿＿ 学 号：＿1007010024＿＿ 学生姓名：＿＿ ＿＿＿＿ 指导教师：＿＿ ＿＿＿ 2014年 5 月 20日 目 录 摘 要 II Abstract III 第一章 Fe-Si化合物的研究背景和基本性质 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 Fe-Si化合物的研究意义 1 1.1.2 Fe-Si化合物的研究现状 2 1.2 Fe-Si化合物基本性质 3 1.2.1 Fe-Si化合物的相图 3 1.2.2 Fe-Si化合物的光学性质 4 1.2.3 存在的问题 4 1.3 Fe-Si化合物的制备方法 5 1.3.1 分子束外延 6 1.3.2 固相反应淀积法 6 1.3.3 磁控溅射法 6 1.3.4 制备方法的比较 8 第二章 Fe-Si化合物薄膜样品的制备 9 2.1 制备仪器 9 2.1.1 磁控溅射仪 9 2.1.2 高真空退火设备 10 2.2 实验准备工作 11 2.2.1 实验材料及条件 11 2.2.2 Fe靶的清洗 11 2.2.3 Si基片的清洗 12 2.3 样品制备过程 12 第三章 14 3.2 退火时间对硅化物形成的影响 17 第四章  Fe-Si化合物薄膜的晶体结构分析 摘 要 采用磁控溅射的方法，在高真空不同的溅射气压条件下，沉积金属Fe到Si(100)衬底上，然后通过真空退火炉在2小时和12小时条件下对两组样品进行热处理，直接形成了Fe-Si化合物薄膜。采用X射线衍射仪对样品进行了晶体结构分析，利用卢瑟福背散射对Fe-Si化合物的形成过程中的Fe原子和Si原子的互扩散机理进行了研究，结果表明，在溅射气压1.0Pa-1.5Pa，退火温度为800C°退火12小时能够得到质量很好的Fe-Si薄膜，超过1.5Pa时就会朝其他的Fe-Si化合物转变，还可能有Fe和Si的氧化物生成。 关键词：磁控溅射；晶体结构；X射线衍射；Fe-Si化合物。  Abstract In the condition of high vacuum, metal Fe has been deposited to Si(100) substrate by magnetron sputtering in different sputtering pressure. And then 2 hours or 12 hours of heat treatment in the vacuum annealing furnace have formed Fe - Si compound thin film. The crystal structure of the prepared films have been characterized by X-ray diffraction (XRD), and the process of the formation of Fe - Si compound have been studied by using rutherford back scattering. The results have showed that the optical quality Fe – Si compound thin film have been obtained in the condition of 800 ℃ ，and the annealing temperature 1.0 Pa-1.5 Pa. and the other shift has been generated in the condition of more than 1.5 Pa. Key words: Magnetron sputtering. Crystal structure; X-ray diffraction (XRD); Fe-Si compound. Fe-Si化合物的研究背景和基本性质 研究背景 Fe-Si化合物的研究意义 随着科学技术的不断发展与进步，特别是微电子产业的发展，给人们的生活带来了 巨大的变化，计算机、互联网、移动通讯设备等，人们在尽情享受着高科技带来的便捷 的同时，同时也逐渐地意识到了一些不良现象的出现：资源短缺、能源问题、环境 污染等等[14]。 微电子产业中使用的一些元素是有毒的，且在地球上的存储量也是很少，如图1.1所示。如In元素，大约还有14年，而As资源的寿命要长一点，大约是In的两倍。随着LED、半导体激光这样的化合物半导体光电器件