刘永智，李海翼

（甘肃民族师范学院物理与水电工程系，甘肃合作747000）

1 引 言

高性能的AlN在现代半导体产业中成为一种新型的多功能材料，其纤锌矿的AlN具有宽的直接带隙，其禁带宽度为5.9～6.2eV[1]，由于它的优越的物理和化学性能，如高击穿场强（10kV／m）、高热导率[3.2W／（cm·K）]、高电阻率、高化学和热稳定性以及良好的光学及力学性能[2]等，能应用于表声波（SAW）和体声波（BAW）器件、金属绝缘体半导体器件、MIS埋层、大规模的绝缘集成电路（ULSI）[3]等领域而吸引了众多半导体工作者.在很多器件的应用中，AlN薄膜的结构和粗糙度对其影响很大，要求其结构必须具有多晶择优取向，组成均匀，表面粗糙度小[4－5]，但是目前在沉积AlN薄膜过程中工艺参量对薄膜结构和粗糙度方面的实验研究的报道并不多[6－7].因此研究AlN薄膜的结构和表面粗糙度就比较有意义了.

制备AlN薄膜的方法有化学气相沉积法（CVD）[8]、超高真空电子束蒸发法[9]、等离子体浸没离子注入技术[10]等，反应磁控溅射方法由于低成本且要求相对较低的生长温度而备受关注，已广泛用于大面积沉积各种半导体材料，如SiC和AlN.本文采用直流磁控反应溅射沉积AlN薄膜，以探索氮气含量在整个制备薄膜过程中的重要作用.

2 实 验

采用CKJ－500D多靶磁控溅射镀膜设备，直接在p－Si（111）基底沉积3组AlN薄膜，用直径为100mm，纯度为99.999%的金属Al为靶材，以纯度99.999%的氩气为工作气体，99.999%的氮气为反应气体.真空腔的本底真空度5.0×10－4Pa，沉积过程中溅射气压为0.6Pa，溅射电流为0.40A，基底温度为360℃，溅射时间为180min保持不变，保……