学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

低温制备集成电路互连高密度碳纳米管的研究

作　者: 林新元
导　师: 张楷亮
学　校: 天津理工大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 碳纳米管集成电路互连低温生长催化剂 PECVD
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 59次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

碳纳米管具有优良的电学及热学性能,这些特性使其成为了下一代集成电路互连材料的候选之一。但是碳纳米管实际应用到半导体集成电路中还有很多问题没有解决,如碳纳米管的低温生长,如何提高碳纳米管的束密度等问题。如何使碳纳米管在低温下定向高密度生长是目前碳纳米管在集成电路中应用亟需解决的问题。本文采用PECVD方法生长碳纳米管,通过扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱(Raman spectroscopy)等先进手段对样品进行了测试和表征。主要研究了制备碳纳米管采用的催化剂、衬底温度、工作压强、混合气体比例以及RF功率对碳纳米管形貌的影响;研究了在550℃的低温条件下反应室内混合气体比例及RF功率对碳纳米管形貌的影响;探索性的尝试了在450℃条件下碳纳米管的生长。主要研究内容如下:(1)通过对比Fe和Ni两种催化剂制备碳纳米管的结果发现,采用Fe催化剂制备出来的碳纳米管具有管径小,密度高的特点,Fe比Ni更适合用作制备高密度碳纳米管的催化剂;(2)通过对比不同衬底温度制备的碳纳米管形貌发现,随着衬底温度的提高,碳纳米管的密度越来越大,定向性变好,并且其石墨化程度增高;(3)通过研究工作压强对碳纳米管形貌的影响发现,随工作压强增大,碳纳米管从不能生长到定向生长,但也不是压强越大越好,压强超过900Pa以后,碳纳米管中的无定形碳增多,结晶化程度下降;(4)提高反应室内的碳氢比到1:2,会制备出管径粗大的碳纳米管,减小碳氢比到1:4,能够制备出管径比较小的碳纳米管;(5)在550℃的低温条件下,由于催化剂的活性不高,RF功率及碳氢比对碳纳米管生长的影响变大,实验中最适合的功率条件是100W,最适合的碳氢比为1:3;(6)在450℃的条件下制备碳纳米管,只有采用RF功率100W,Ar代替H2的实验中成功制备出碳纳米管,但是碳纳米管生长速度极其缓慢,其结晶化程度不高,ID:IG为1.34。

低温制备集成电路互连高密度碳纳米管的研究

内容摘要

全文目录

相似论文