Abstract
非晶形矽碳膜(a-SiC:H)由於其具有可調整之物理特性、優異的光靈敏性(Photosensitivity)、發光特性、高硬度、耐磨耗、顯微尺度之均勻性、製作成本低等特殊性能,近來被廣泛地應用於太陽能電池、光學;光電元件、光傳輸器、液晶顯示器、X光光罩等研究領域。本實驗乃利用ECR PCVD製作非晶形碳化矽(a-SiC:H)薄膜,並企圖用作為可擦拭相變光碟之介電膜。為達此目的此以下我們將先針對此類材料之結構及光熱特性進行討論。於實驗內容上我們乃以ECR PCVD製程方式通入 Ar、SiH4、CH4氣體進行鍍膜,並藉由改變反應氣體流量比例;CH4/CH4+SiH4*100%(Y%);製作不同成份試片,之後以XPS、FTIR、SEM、TEM對材料各項結構進行分析,並利用IR光譜儀、光熱偏折光譜儀,對材料之光、熱特性進行量測。實驗結果顯示1.隨著Y%改變試片內部鍵結分別出現三區域鍵結特性的劃分,分別為:富矽區 Y%=0~30%)、計量區(Y%=44~80%)、富碳區 Y%=85~100%)。2.於富矽及計量區間試片存在化學有序(Chemical ordering)的特性。3.整系列膜中皆出現少量矽氫鍵結,且其大多形成C-Si-H鍵結模式,並得出矽氫鍵結數量與膜中矽碳鍵結數量呈一特定比例關係,碳氫鍵結僅於Y%>70.9%時方觀察到。4.富碳區試片出現大量的碳氫鍵結及氧化物增加的現象。5.試片能帶特性亦出現三區域變化現象,隨試片碳含量增加,折射率於n=3.0~1.7間變化,試片之熱傳性能隨膜中矽碳鍵結增高而提升。