基于原子层沉积的等离子体钛氮化物：一条低温路线
应用物理
2020-04-22 v1 材料科学
光学
摘要
为了将等离子体器件集成到工业中，开发可扩展且与 CMOS 兼容的等离子体材料至关重要。在这项工作中，我们报道了通过等离子体增强原子层沉积（PE-ALD）在 c 面蓝宝石上制备的高质量等离子体钛氮化物（TiN）。通过探究化学吸附时间、衬底温度和等离子体暴露时间对材料性质的影响，在低于 500{\deg}C 的温度下实现了低损耗和高金属性的 TiN。缩短化学吸附时间可缓解在 T_S > 375{\deg}C 时前驱体的过早分解，并且在 25 s 等离子体暴露下实现了由等离子体轰击引起的杂质浓度降低与结构退化之间的权衡。在 450{\deg}C 的衬底温度（与 CMOS 工艺兼容）下生长、采用 0.5 s 化学吸附时间和 25 s 等离子体暴露的 85 nm 厚 TiN 薄膜，表现出 2.8 的高等离子体优值（|{\epsilon}^'/{\epsilon}^''|）和 31 {\mu}{\Omega}-cm 的电阻率。这些制备有亚波长孔径的 TiN 薄膜被证明具有异常透射现象。
引用
@article{arxiv.2001.05063,
title = {Plasmonic Titanium Nitride via Atomic Layer Deposition: A Low-Temperature Route},
author = {Dhruv Fomra and Ray Secondo and Kai Ding and Vitaliy Avrutin and Natalia Izyumskaya and Ümit Özgür and Nathaniel Kinsey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.05063},
year = {2020}
}