專利名稱：通過摻雜V改善TiN薄膜導(dǎo)電性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過摻雜V改善TiN薄膜導(dǎo)電性能的方法。
背景技術(shù)：
隨著全世界的科技和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對能源的消耗日益大幅增加，使得能源危機問題日益突出，節(jié)能作為一項國家戰(zhàn)略問題已引起世界各國的廣泛關(guān)注。而建筑技術(shù)的發(fā)展使得玻璃在建筑中所占的比例越來越大，甚至有些高層建筑采用了全玻璃外墻的結(jié)構(gòu)，以期獲得美觀典雅的現(xiàn)代建筑審美效果。普通無色玻璃是一種良好的建筑材料，用它做窗戶，既美觀又實用，能夠透過90％左右的太陽輻射，但是在它透過可見光的同時，也透過了近紅外線和中遠紅外線部分，這種無選擇的透射特性使得普通玻璃成為建筑物能耗的主要泄漏源。
為了減少現(xiàn)代建筑業(yè)中因為大面積采用玻璃而導(dǎo)致的能源損耗，發(fā)展出了一種在普通玻璃表面鍍上一層功能材料薄膜，使得玻璃可以對太陽輻射中的可見光區(qū)和紅外區(qū)可以有選擇地進行吸收或反射，經(jīng)過此種處理后的玻璃稱為低輻射薄膜玻璃，玻璃上的功能材料薄膜則相應(yīng)稱為低輻射薄膜。
TiN薄膜因為其特有的光電性能，在可見光區(qū)有較高的透射率而在近紅外區(qū)域有著較高的反射率，使其可以被用于低輻射薄膜玻璃領(lǐng)域。但采用常壓化學(xué)氣相沉積法(APCVD)制備得到的TiN薄膜，在膜厚較小的情況下其電阻較大，進而影響其輻射性能。而當(dāng)膜厚較大時，對可見光的透過率較低，無法作為窗戶玻璃使用。
根據(jù)TiN薄膜的導(dǎo)電機制，可以通過向TiN薄膜中摻雜V，得到結(jié)構(gòu)為TixV1-xN的薄膜，來改善其導(dǎo)電性能。V的摻入將在薄膜的能帶結(jié)構(gòu)中提供一個施主能級，少量的V摻入即可大大提高薄膜的導(dǎo)電能力，使薄膜在厚度較小的時候也具有較好的導(dǎo)電性和輻射性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過摻雜V改善TiN薄膜導(dǎo)電性能的方法。
方法步驟如下1)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至450-700℃；
4)將TiCl4、VCl4、NH3和N2反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，其中TiCl4的流量為100-250sccm、VCl4的流量為50-200sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在450-700℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為60～150s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
本發(fā)明的有益效果通過較為簡單的工藝控制，控制反應(yīng)氣體的流量，制備得到成分為TixV1-xN的薄膜，通過摻入V進而改善TiN薄膜的導(dǎo)電性能。根據(jù)TiN的導(dǎo)電機制，V的摻入將提供一個施主能級，少量的V摻入即可大大提高TiN的導(dǎo)電性，使得薄膜在厚度很小的情況下也能具有較好的導(dǎo)電性及輻射性能。


附圖是TixV1-xN薄膜的場發(fā)射掃描電鏡照片。
具體實施例方式
以下結(jié)合實例來進一步說明本發(fā)明實施例11)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至450℃；4)將TiCl4、VCl4、NH3和N2反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，其中TiCl4的流量為100sccm、VCl4的流量為50sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在450℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為60s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
實施例21)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至700℃；4)將TiCl4、VCl4、NH3和N2反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，其中TiCl4的流量為250sccm、VCl4的流量為200sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在700℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為150s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
實施例3
1)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至600℃；4)將TiCl4、VCl4、NH3和N2反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，其中TiCl4的流量為150sccm、VCl4的流量為150sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在600℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為120s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
實施例41)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至600℃；4)將反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，控制TiCl4的流量為250sccm、VCl4的流量為50sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，并控制反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在600℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為120s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
采用此方法制備得到的薄膜的場發(fā)射掃描電鏡照片如附圖所示，由圖可見，制備得到的薄膜為柱狀結(jié)構(gòu)且分布較為均勻。
實驗表明，采用此方法制備得到的薄膜，當(dāng)薄膜厚度為50-100nm左右時，其方塊電阻僅有30-50歐姆，在較小的薄膜厚度下有較好的導(dǎo)電性能。
權(quán)利要求
1.一種通過摻雜V改善TiN薄膜導(dǎo)電性能的方法，其特征在于方法步驟如下1)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N2對反應(yīng)室進行清洗；3)將反應(yīng)室加熱至450-700℃；4)將TiCl4、VCl4、NH3和N2反應(yīng)氣體通入反應(yīng)室，其中TiCl4的流量為100-250sccm、VCl4的流量為50-200sccm，NH3的流量為150sccm，N2的流量為900sccm，反應(yīng)室的壓強為-0.02MPa，在450-700℃的溫度條件下進行沉積，反應(yīng)時間為60～150s，反應(yīng)完畢后，停止通入氣體，冷卻即可。
全文摘要
本發(fā)明公開一種通過摻雜V改善TiN薄膜導(dǎo)電性能的方法。方法步驟如下1)用10％的氫氟酸清洗玻璃基板；2)將玻璃基板放入反應(yīng)室中，反應(yīng)室抽真空，并通入N
文檔編號C03C4/14GK1850690SQ20061005071
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者趙高凌, 張?zhí)觳? 鄭鵬飛, 韓高榮 申請人:浙江大學(xué)