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本论文利用RBS和XRD研究了在退火前后常规磁控溅射和离化团簇束沉积Cu薄膜和Si(100)衬底之间的扩散和界面反应。利用反应扩散理论及硅化物的生长理论对实验结果进行了分析,并结合定性研究对扩散系数做了估算。本工作得到了以下几个有意义的结果:(1).对于磁控溅射方法沉积Cu/Si(100)体系,未退火时Cu/Si之间没有扩散发生,当230℃退火时产生了明显的扩散。随着退火温度的增加,扩散更强。未退火时,没有铜硅化合物生成。230℃退火时有Cu3Si化合物生成。随着退火温度的增加Cu3Si一直为主要的铜硅化合物相。Cu(200)在Si(100)衬底上呈现择优生长。(2).对于中性团簇束沉积的Cu/Si(100)体系,在未退火时就出现了明显的Cu/Si扩散。随着退火温度的升高,扩散越明显。在未退火时生成了Cu3Si化合物,随着退火温度的增加Cu3Si相在450℃退火时消失,转化成为Cu15Si4。(3).对离化(Va=0kV)团簇束沉积的Cu/Si(100)体系,在未退火时有扩散发生,随着退火温度升高,扩散变强。未退火时,有化合物Cu3Si生成;450℃退火,形成了新的化合物Cu15Si4相;500℃和600℃退火的XRD谱中Cu15Si4成为主要的Cu和Si的化合物相。(4).离化团簇束在加速电压为Va=1kV和5kV沉积的Cu/Si(100)薄膜样品,未退火时就发生了扩散,Va=3kV时沉积的样品在退火温度500℃时才有明显的扩散发生。随着退火温度升高,扩散变强。对比Va=1kV、3kV和5kV的样品发现,在相同退火条件下Va=3kV的样品扩散最弱。Va=1kV沉积的样品在未退火时有Cu3Si的化合物生成。Va=3kV和5kV沉积的样品,未退火和不同温度退火的XRD谱显示没有明显的Cu和Si的化合物相生成。团簇束沉积在Si(100)上形成的Cu薄膜退火后Cu(111)择优生长。