Síntesis de compuestos de Boro, Carbono, Nitrógeno y Silicio

Abstract

Este trabajo se centra en la búsqueda de técnicas alternativas para la síntesis de compuestos como el nitruro de carbono y el nitruro de boro, de gran interés debido a sus propiedades físicas y/o electrónicas, pero en cuya obtención se han encontrado dificultades tecnológicas. Se busca también la obtención de ternarios, como el nitrocarburo de silicio y el nitrocarburo de boro, en los que la inclusión de un tercer elementos facilita la síntesis y estabiliza las soluciones. Se han llevado a cabo ensayos de deposición química en fase vapor asistida por plasma de resonancia ciclotrón de electrones (ECR-PECVD) de películas de nitrocarburo de silicio empleando como precursores silano, metano y nitrógeno, y argón como diluyente para la estabilización de los plasmas. Los depósitos obtenidos resultaron estar compuestos mayoritariamente de nitruro de silicio subestequiométrico con enlaces puente formados por grupos imino y nitrilo. Se ensayaron también depósitos empleando la misma técnica con metano, nitrógeno y neón, y se obtuvieron capas de CNx amorfas y en las que el exceso de carbono tendía a acumularese en inclusiones grafíticas. Otra técnica experimentada es la implantación iónica. En una primera fase se implantó nitrógeno y carbono, formándose una capa enterrada de nitrógeno e inclusiones de carburo que se acumulaban a los lados de ésta. Si bien en este caso no se obtuvo la formación de compuestos tipos SiCN los resultados son aplicables a la formación de estructuras "silicon-on-insulator" (SOI), como sustratos "compliant", o como capas "buffer" para el crecimiento epitaxial de compuestos con un parámetro de red menor al del silicio. Por último, se ha experimentado con la implantación de nitrógeno, carbono y boro en silicio. En estas muestras se han detectado incluisones de nitruro de boro e indicios que sugieren la posible formación de ternarios. Además las muestras han resultado ser lumin