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火工品是一种小型敏感元件,它能用很小的能量发火,从而引发爆炸或燃烧。火工品历史悠久,种类繁多。近年来,火工品开始采用新技术、新材料和新工艺,出现了MEMS火工品、激光点火起爆火工品以及半导体火工桥等新型火工品,以满足低发火能量、短作用时间、抗辐射以及微型化等要求。其中,采用集成电路工艺技术制备的半导体火工桥安全、可靠,并能满足火工品的各项性能指标要求,是发展最为迅速的一类火工品。半导体火工桥的发火机理是当其通过脉冲电流时,硅桥材料因焦耳热迅速气化并在电场的作用下形成弱等离子体放电,等离子体迅速扩散到装药中使其达到着火温度而发火。所以,在半导体火工桥工艺中最重要的是高质量重掺杂多晶硅薄膜的制备。本论文的研究工作是围绕半导体火工桥用多晶硅薄膜的制备及性能研究开展的,是企业委托预研项目。论文在综述半导体火工桥的基本结构和主要应用的基础上,介绍了在晶向(100)的单晶硅衬底上采用干氧化和湿氧化相结合的方法制备SiO2薄膜的工艺,SiO2薄膜的作用是阻止火工桥工作时热量流失;然后介绍了在SiO2薄膜上采用低压化学气相沉积法制备多晶硅薄膜的工艺,对工艺参数进行了优选,分别在不同沉积温度、不同沉积压强、不同沉积时间和退火温度下制备出多晶硅薄膜。用X射线衍射仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、半导体特性测试仪等设备对多晶硅薄膜进行结晶质量、表面形貌、膜厚和电流-电压特性测试和分析。分析结果表明温度、压强、膜厚和退火参数会影响多晶硅薄膜的粗糙度以及晶粒大小,膜厚和退火温度对多晶硅薄膜的结晶状态都有影响,掺杂浓度会影响薄膜的方块电阻。论文最后还对研究工作进行了总结和展望。