1.2立方氮化硼的制备方法、微结构及生长模型 1.2.1立方氮化硼的制备方法 1957年, Wentorf通过高温高压的方法,以类石墨的六角氮化硼为原料,在 碱金属的参与下第一次获得了立方氮化硼。理论计算和髙温髙压实验都证明 C-BN在通常条件下是稳定的,但是高温高压制备c-BN的条件十分苛刻,不 适合直接镀在衬底上,因此用气相沉积法来制备c-BN薄膜是更好的选择 上世纪七十年代就有制备c-BN薄膜的报道,但是一直到1987年才有确切 的报道表明c-BN薄膜被制备出来。由于科技的发展,尤其是真空技术的进步 使薄膜技术得到了突飞猛进的发展,各种薄膜制备技术不断涌现,成膜技术从单 的蒸发镀膜发展到各式各样的物理、化学气相沉积技术,随着大量实验研究的 开展,使得氮化硼薄膜的制备在随后的几十年取得了巨大的进展。现在含有高立 方相的氮化硼薄膜已经可以通过多种方法获得。 大部分成功制备立方氮化硼的实验在沉积过程中都需要大量的离子轰击。根 据氮和硼的来源和轰击离子的产生以及向衬底输运方式的不同可以把氮化硼薄 膜的制备方法分为物理气相沉积(PⅦD)和化学气相沉积(CVD)。 典型的物理气相沉积有溅射、激光烧蚀、阴极电弧蒸发等。蒸发的源一般用 硼、六角氮化硼或者碳化硼。 化学气相沉积法主要是通过分解含B、N元素的化合物在衬底上生长c-BN薄 膜。根据分解方式的不同,CⅦD法又可分为射频辉光放电等离子体CⅦD、热丝辅 助射频辉光放电等离子体CⅦD、电子回旋共振(ECR)CV等。这些制膜方法都是 在等离子体的气氛中进行的,它们通常被称为等离子体辅助CVD( PACVD)。下面 分别做一介绍。 (一)溅射法( Sputtering) 溅射法被广泛用于各种薄膜的制备,其原理是用高能粒子(大多数是由电场 加速的正离子)撞击固体表面,在与固体表面的原子或分子进行能量交换后,从 固体表面飞出的原子或分子沉积到衬底表面而形成薄膜。溅射主要包括射频溅射 和直流溅射,制备c-BN薄膜可以采用射频溅射也可以采用直流溅射。射频溅射 般包括射频磁控溅射和离子束增强溅射。射频溅射靶材一般采用h-BN或者B 靶,以氩气、氮气或二者的混合气体为工作气体。直流溅射靶材不能是绝缘材料1.2 立方氮化硼的制备方法、微结构及生长模型 1.2.1 立方氮化硼的制备方法 1957 年，Wentorf 通过高温高压的方法，以类石墨的六角氮化硼为原料，在 碱金属的参与下第一次获得了立方氮化硼。理论计算和高温高压实验都证明 c-BN 在通常条件下是稳定的[9-11]，但是高温高压制备 c-BN 的条件十分苛刻，不 适合直接镀在衬底上，因此用气相沉积法来制备 c-BN 薄膜是更好的选择。 上世纪七十年代就有制备 c-BN 薄膜[12]的报道，但是一直到 1987 年才有确切 的报道表明 c-BN 薄膜被制备出来[13]。由于科技的发展，尤其是真空技术的进步， 使薄膜技术得到了突飞猛进的发展，各种薄膜制备技术不断涌现，成膜技术从单 一的蒸发镀膜发展到各式各样的物理、化学气相沉积技术，随着大量实验研究的 开展，使得氮化硼薄膜的制备在随后的几十年取得了巨大的进展。现在含有高立 方相的氮化硼薄膜已经可以通过多种方法获得[1]。 大部分成功制备立方氮化硼的实验在沉积过程中都需要大量的离子轰击。根 据氮和硼的来源和轰击离子的产生以及向衬底输运方式的不同可以把氮化硼薄 膜的制备方法分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。 典型的物理气相沉积有溅射、激光烧蚀、阴极电弧蒸发等。蒸发的源一般用 硼、六角氮化硼或者碳化硼。 化学气相沉积法主要是通过分解含 B、N 元素的化合物在衬底上生长 c-BN 薄 膜。根据分解方式的不同，CVD 法又可分为射频辉光放电等离子体 CVD、热丝辅 助射频辉光放电等离子体 CVD、电子回旋共振（ECR）CVD 等。这些制膜方法都是 在等离子体的气氛中进行的，它们通常被称为等离子体辅助 CVD（PACVD）。下面 分别做一介绍。 （一）溅射法（Sputtering） 溅射法被广泛用于各种薄膜的制备，其原理是用高能粒子（大多数是由电场 加速的正离子）撞击固体表面，在与固体表面的原子或分子进行能量交换后，从 固体表面飞出的原子或分子沉积到衬底表面而形成薄膜。溅射主要包括射频溅射 和直流溅射，制备 c-BN 薄膜可以采用射频溅射也可以采用直流溅射。射频溅射 一般包括射频磁控溅射和离子束增强溅射。射频溅射靶材一般采用 h-BN 或者 B 靶，以氩气、氮气或二者的混合气体为工作气体。直流溅射靶材不能是绝缘材料