列方式进行生长之后，原先的成键结构陆续被打破，同时又朝着更加稳定的结构进行重组。
重组后的稳定状态由衬底和薄膜材料的结构共同决定，另外，二者的结构适配度也将对最
终的结构产生重大影响。
　　图

4 不同衬底上沉积薄膜的厚度与时间的关系

　　在同一工艺条件下，不同衬底的沉积薄膜生长厚度与时间有关，变化特点如图

4 所示。

氮化硅、氧化硅、单晶硅变化趋势一致，在同一时间点厚度差距较小；玻璃的变化率最大，
铂在实验时间内厚度最小。不同衬底的生长速度并不相同，这是由于前文所述的活性基团吸
附在衬底表面后进行生长，发生一个反应沉积的过程

[1]，活性基团在不同的衬底材料的表

面扩散能力会不同，进而影响薄膜的结晶过程。
　　玻璃和铂薄膜在衬底沉积生长的初始阶段，各种活性基团在衬底表面上扩散能力很弱
凝聚于衬底表面，呈现随机生长过程模式（

Random deposition process）[2]；氮化硅、氧化

硅和单晶硅在生长时，呈现出扩散生长过程模式

[3]。在初始阶段，这种模式下的衬底表面

将发生，使得周围的原子层膨胀，沉积薄膜将快速生长。
　　在随机生长过程模式下，衬底与薄膜界面会产生无序的缓冲过渡生长层，在扩散生长
过程模式下，衬底与薄膜界面由于扩散剧烈而变得非常平整，不会形成缓冲过渡生长层。另
外，成膜的初始阶段，氮化硅、氧化硅和单晶硅等离子体轰击效应较强

[4]，产生的动能可

以加速结构重组，一定程度上加快了沉积薄膜生长速度。
　　

4.结论

　　综上所述，我们可以得到以下结论：（

1）氮化硅是作为对于可见光需要透过的光学器

件的非晶硅薄膜的理想衬底。（

2）衬底对 PECVD 法制备的非晶硅薄膜的折射率，消光系

数和生长速度都有着重要影响，具体表现为衬底与沉积薄膜之间的结构以及适配度差异将
会影响到衬底上沉积薄膜的结构，从而影响薄膜的折射率和消光系数，并且衬底与沉积薄
膜之间的结构适配度以及不同界面之间引起的应力差异都将会影响到薄膜的结构和生长速
率。
　　参考文献：
　　

[1] Wang Qi,[J]. Thin Solid Films. 2009,517:3570-3574.

　 　

[2]  Barabasi  A,  Stanley  H.  Fractal  concepts  in  surface  growth.  Cambridge  university 

press.1995:66-68.
　　

[3] Bray K,Parsons G. Phys Rew B[J],2001,65:035311-035318.

　　

[4]王权,胡然,何宇亮.衬底对 PECVD 法生长氢化纳米硅薄膜的影响.真空科学与技术学

报

, 31(3) :267-271.