一种掺氮二氧化钛薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及二氧化钛制备的技术领域，具体涉及一种掺氮二氧化钛薄膜的制备方法。所述制备方法，包括如下步骤：将硅衬底放置于原子层沉积设备反应腔中；以氮气为载气向原子层沉积设备反应腔中通入含钛源气体，含钛源气体中的钛原子吸附在硅衬底上；向原子层沉积设备反应腔中通入氮气，同时进行等离子体放电，氮气电离后部分氮原子与部分钛原子形成共价键；向原子层沉积设备反应腔中通入含氧源，未与氮原子反应的钛原子与含氧源中的氧原子形成钛氧键；重复上述步骤即可逐层生长含氮原子的二氧化钛薄膜。本发明利用ALD设备对二氧化钛薄膜进行氮掺杂，能够实现均匀的在整个结构中掺氮，且掺杂后氮元素含量高，性能显著增加。

主权项

一种掺氮二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)，将硅衬底放置于原子层沉积设备反应腔中；步骤(2)，以氮气为载气向所述原子层沉积设备反应腔中通入含钛源气体，所述含钛源气体中的钛原子吸附在所述硅衬底上；步骤(3)，向原子层沉积设备反应腔中通入氮气，同时进行等离子体放电，所述氮气电离后部分氮原子与部分所述钛原子形成共价键；步骤(4)，向原子层沉积设备反应腔中通入含氧源，未与所述氮原子反应的钛原子与所述含氧源中的氧原子形成钛氧键；步骤(5)，重复步骤(2)、(3)、(4)即可逐层生长含氮原子的二氧化钛薄膜；其中，所述步骤(2)中氮气的流量为1sccm‑1000sccm，进气时间为0.1s‑1s，反应时间为1s‑10s，清洗时间为5s‑60s，基盘温度为100℃‑500℃；其中，所述步骤(3)中氮气的流量为1sccm‑20sccm，等离子体放电功率为1W‑100W，放电时间为1s‑10s；其中，所述步骤(1)之前还包括：所述硅衬底的表面经过标准液和氢氟酸处理，在所述硅衬底的表面形成硅氢键；其中，所述步骤(2)中的含钛源气体为四氯化钛。