Plasma enhanced chemical vapor deposition of B-C-N films

ホウ素-炭素-窒素系薄膜のプラズマ誘起化学蒸着法について

Mannan, M. A.*; 木田 徹也*; 永野 正光*; 平尾 法恵*; 馬場 祐治  

Mannan, M. A.*; Kida, Tetsuya*; Nagano, Masamitsu*; Hirao, Norie*; Baba, Yuji

プラズマ誘起化学蒸着法によりホウ素-炭素-窒素系薄膜を作成し、その構造と物性を調べた。化学蒸着法の原料物質としては、液体状の有機分子であるトリスージメチルアミンボラン及びトリメチルアミンボランを用いた。フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)及びX線光電子分光法(XPS)測定の結果、作成した薄膜は、ホウ素,炭素及び窒素が相互に結合した化合物からできていることがわかった。X線回折測定及び走査型電界電子顕微鏡観察の結果、作成したB-C-N薄膜は非晶質であり、4.2-4.5ミクロンの微粒子であることが明らかとなった。得られた微粒子の硬度は2-7GPaであり、上記有機分子を用いたプラズマ誘起化学蒸着法がB-C-N薄膜作成に有効であることがわかった。

B-C-N hybrid thin films were synthesized by plasma enhanced chemical vapor deposition using liquid organic molecules (tris-dimethylamine borane and trimethylamine borane) as molecular precursors. The Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy investigations suggest that the films are composed of hybridized boron, carbon and nitrogen atoms. The X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy investigations reveal that the films are almost amorphous and have micro-structure at 4.2-4.5 m. The micro-hardness of the as-deposited B-C-N films is found to be approximately 2-7 Gpa. It was concluded that the plasma enhanced chemical vapor deposition using the present organic molecules are suited for the synthesis of B-C-N hybrid thin films.