Selective chemical vapor deposition of HfB2 on Al2O3 over SiO2 and the acceleration of nucleation on SiO2 by pretreatment with Hf[N(CH3)2]4

成核 聚结(物理) 饱和(图论) 氧化物 表面粗糙度 化学气相沉积 增长率 金属 表面光洁度 分析化学(期刊) 材料科学 化学 纳米技术 冶金 复合材料 有机化学 几何学 数学 物理 组合数学 天体生物学
作者
Zhejun V. Zhang,Sumeng Liu,Gregory S. Girolami,John R. Abelson
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:39 (2) 被引量:3
标识
DOI:10.1116/6.0000691
摘要

We show that growth of the metallic ceramic HfB2 by CVD from Hf(BH4)4 at 220 °C is inherently selective on Al2O3 over SiO2: a 10.4-nm film grows on Al2O3 in 16 min, whereas only 0.07 nm of HfB2 grows on SiO2 in 18 min. Nucleation occurs on both SiO2 and Al2O3; however, the Al2O3 surface has a much higher density of nuclei such that HfB2 islands quickly coalesce to form continuous films, followed by steady-state growth of HfB2. On SiO2, nucleation is sparse and coalescence of the islands takes much longer; as a result, the overall growth rate is slower. Sparse nucleation on SiO2 also leads to a rough layer with a broad height distribution function: for a deposit containing 1.6 × 1015 Hf atoms/cm2 (equivalent to a bulk thickness of 0.5 nm for HfB2), the rms roughness is 3.8 nm on SiO2 but only 1.3 nm on Al2O3. The difference in the formation rate of nuclei (and thus the area density of nuclei) is attributed to the different acid-base character of hydroxyl groups on these oxide surfaces. We also found that, when growth on SiO2 is desired, the surface can be modified by exposure to tetrakis(dimethylamido)hafnium, which adsorbs to saturation at ∼1 monolayer. Subsequent exposure of this pretreated surface leads to an increased density of HfB2 nuclei, a reduced coalescence time, and a smaller roughness of the resulting surface from 3.8 to 1.7 nm. By contrast, a similar pretreatment on Al2O3 has little effect on the roughness of subsequently grown HfB2 films, which are already relatively smooth when grown on untreated alumina surfaces.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
上官小怡发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
美好的新儿完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
美满的馒头完成签到 ,获得积分10
4秒前
皛燚发布了新的文献求助20
5秒前
Mmm完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
季风气候完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
韦尔蓝完成签到,获得积分10
8秒前
暮冬十二完成签到 ,获得积分10
8秒前
xzccc完成签到,获得积分20
8秒前
哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
honghong发布了新的文献求助10
11秒前
aooa2333发布了新的文献求助10
12秒前
cy完成签到,获得积分10
12秒前
汉堡包应助惠惠采纳,获得10
13秒前
瘦瘦怜蕾完成签到,获得积分10
13秒前
敢敢发布了新的文献求助10
13秒前
英姑应助爱吃荔枝采纳,获得10
13秒前
14秒前
纯真的蜗牛完成签到,获得积分10
15秒前
田様应助Lfei采纳,获得10
15秒前
15秒前
上官小怡发布了新的文献求助10
16秒前
yugui发布了新的文献求助10
17秒前
大恩区完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
biubiu完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
22秒前
22秒前
916举报娇气的傲安求助涉嫌违规
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6408327
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8227555
关于积分的说明 17452622
捐赠科研通 5461401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885988
邀请新用户注册赠送积分活动 1862400
关于科研通互助平台的介绍 1702027