中文摘要：

AlCN是唯一含金属元素的轻元素共价键化合物，它是性质比较特殊的宽带半导体和绝缘陶瓷材料，其原子结构和电子结构有很大的可供裁减的空间，且它较易金属化。因此作为半导体材料、介电材料和光电子材料将有广泛的应用前景。关于它的研究，国际上才刚刚起步。我们拟采用离子束辅助沉积、等离子体辅助沉积等方法生长一系列不同组分和微结构的AlCN薄膜，研究AlCN硬质薄膜的微观结构及生长特性，建立Al-C-N系统的相图；研究离子束辅助生长AlCN各种结构相的机理，探索不同相择优生长的条件；研究AlCN薄膜微观结构和组分对薄膜物理性能的影响；探索金属-AlCN异质结的物理性质；获得Al(CN)3 和其它相的多晶薄膜，测定其晶体学参数；测定不同材料相的力学、光学和电学等方面的性质。这些方面的研究将为Al-C-N系材料的应用提供实验依据。

结论摘要：

我们用国产不是很纯的氮气配合甲烷合成了完全无氧的AlCN多晶薄膜，这是该材料自1965年被发现以来第一次成功获得其晶态薄膜的生长。薄膜的晶相在六方和菱方两种结构间变化。薄膜整体上沿［0001］方向生长，基本上X－射线衍射只有2θ～36 附近一个衍射峰；但其基面会扭曲因为大AlCN三个组成单元间易造成阻错。这一事实配合强的共价键，使得材料的硬度都在27Gpa以上，我们最大测到53.4GPa， 接近金刚石下限。在衬度温度为50－260oC之间的很窄的窗口范围内,m-面生长也会出现。光电导测量确定薄膜的带隙都在5.2 ～ 5.6 eV之间。AlCN薄膜有易金属化的特征，在铝诱导硅晶化的体系中被成功用作扩散阻挡层。 这些结果表明AlCN是超硬的宽带隙的材料，可用作制作紫外探测器的保护层，介电阻挡层，等等。 研究结果发表在APl, Diamond and Related materials, J. Cryst. Growth 等国际重要杂志上。